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另类燃料汽车

另类燃料汽车是指那些不以汽油和柴油为燃料的车辆。在环境问题、高油价和潜在石油产峰等一系列因素的影响下,开發使用清洁另类燃料以及先进动力系统的车型已成为全世界许多国家和汽车生产商优先考虑的课题。到2010年7月为止,全球汽车和轻型货车的使用量约为10亿辆,其中使用另类燃料和先进动力技术的汽车约有4,000万辆。

另类燃料汽车的主要优点有两方面:一方面是减少了对石油的依赖,另一方面是通过减少一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的排放改善了空气质素。世界上有许多另类燃料,常见的有:

  • 液化石油气
  • 天然气
  • 生物柴油
  • 充电池
  • 溷合动力

液化石油气

液化石油气是天然气加工和原油精炼过程中的副产品。其化学性质决定了使用液化石油气的车辆要比使用汽油或柴油的车辆排放的废气少。对于香港来说,以液化石油气作为另类燃料是一个不错的选择,因为我们在进口、贮存及道路运输方面的基础设施已相当健全。全港几乎所有领有牌照的计程车都已经使用液化石油气作为燃料。目前,本港大约有60%登记公共小巴使用液化石油气。

使用液化石油气的小巴
使用液化石油气的小巴
液化石油气加油站 石油气车辆标誌:燃气车辆 环境清新
液化石油气加油站

天然气

使用天然气的汽车
使用天然气的汽车

天然气的主要成分是甲烷(约佔60%或更高)。在所有化石燃料中,燃烧甲烷产生的二氧化碳最少。与柴油车相比较,燃烧天然气的车辆排放的氮氧化物较少,而且几乎不会排放微粒。

对车辆来说,天然气可以以压缩天然气或液化天然气的形式储存于气缸中。

在天然气储量丰富的地区或国家,如意大利、俄罗斯、巴基斯坦和美国,天然气汽车得到了广泛使用。目前,香港的天然气还仅仅只用于發电,并没有打入燃料零售市场。在零售市场并未形成的情况下让车队改用天然气,将需要在进口及储存设施方面进行大量前期投资。

生物柴油

生物柴油是由植物油、动物脂肪或循环再用的餐馆油脂製造而成的一种柴油。生物柴油可以进行生物降解,同时与石油性柴油相比,使用生物柴油可减少空气汙染物的产生。纯生物柴油或生物柴油与石油性柴油的溷合燃料,是一种可以减少汙染物排放的另类燃料,可以给柴油车辆提供动力。

生物柴油是一种可再生能源,因为它可以从其他丰富的来源(例如食物残渣)中得到回收利用(至少可以部分回收)。使用生物柴油取代化石柴油有助于减少全球温室气体的排放量。至于废气排放,生物柴油的整体排放状况与超低含硫量的柴油大致相近(尤其是在生物柴油中加入少量超低含硫量柴油的情况下)。

2010年1月,香港立法会通过了《空气汙染物管制(汽车燃料)(修正案)规例2009》。这个修正规例为汽车生物柴油的技术参数,以及销售含量超过5%的汽车生物柴油的标籤要求提供了法定管制依据。本修正规例自2010年7月1日起正式开始实施。

充电池电动车

电动车辆与电池充电站 电动车辆与电池充电站 电动车辆标誌:电动车辆 空气清新
电动车辆与电池充电站

充电池电动车的动力由电池的化学能提供,其最大的优点就是零排放。化学能储存在电池中并用来驱动电动马达。

香港第一届电动车游行展览
香港第一届电动车游行展览

先进的电池和發动机技术的迅速發展,使电动车正成为可以替代内燃机车辆的清洁交通工具。电动车无汙染物排放并且效率非常高,它可以有效利用电池中75%甚至更多的能量,而内燃机车辆却只能有效利用石油中20%左右的化学能。

电动马达能在任何引擎转速下产生动力,而内燃机引擎则必须在高转速情况下才能输出最大马力。相对而言,电动马达即使在低转速下仍能输出最大马力。因此,电动车辆起步时的加速表现更佳。

Mycar
"Mycar"—香港理工大学發明的电动车

阻碍电动车大规模应用的主要障碍包括充电时间过长(与加油所需的时间相比,充电时间要长得多),充电基础设施昂贵,以及每次充电后行车距离有限等等。

2010年2月,本地一家电力供应商推出了香港第一个用作技术测试目的的电动车快速充电器,该产品的诞生是促进香港电动车广泛应用的一个新的里程碑。这个充电器只需15分钟就可以完成对电动车的充电,每充一次电可以行驶60公里。到2010年11月为止,该电力供应商已在香港建成了21个电动车充电站。

溷合动力车辆

溷合动力车辆:电动马达,电力电子设备,电池,燃料缸
汽油电动溷合动力车辆

溷合动力车辆使用多重推进系统来提供动力。最常见的溷合动力车是汽油-电动溷合动力车,它使用汽油(石油)和电池来分别驱动内燃机和电动马达。

溷合动力电动车主要由内燃机驱动,但是其电动马达可作为一个發电机将巡航或者刹车过程中浪费的能量转化为电能并储存在电池中。电动马达可以在加速、爬坡以及低转速等内燃机工作效率不高的情况下提供额外的动力支援。由于内燃机仅在部分时间运行,因此与汽油车/柴油车相比,溷合动力车具有低排放、高效率的优点。与相同规格的汽油车相比,目前市场上销售的溷合动力电动车可以节约40%-50%的燃料。溷合动力电动车比单纯电动车优胜的一个主要特点,是溷合动力电动车不需要外部充电,因此也就不需要建造昂贵的充电设施。

燃料电池电动车

当燃料电池内的氢和氧溷合,便会發生电化学反应并产生电力,而产生的电力会用于驱动燃料电池汽车马达。

燃料电池利用氢和氧的化学反应来發电,并产生两种副产品即热和水。燃料电池汽车被视为未来具有發展潜力的车辆,许多国家都正在大力發展车用燃料电池技术。由于使用电动马达的燃料电池汽车活动部件少(仅那些提供燃料和冷却液的泵和风扇为活动部件),因此车辆的振动和杂讯会大大减少,日常维护(更换机油,更换火花塞等)也会减少。

乙醇和甲醇

乙醇是一种酒精燃料,由含淀粉的穀物经过發酵、蒸馏而成。乙醇还可以由草本植物製造,这种乙醇称为生物乙醇,常与汽油溷合以增加辛烷值并提高废气排放清洁度。有些地方会在汽油中溷以少量乙醇(例如10%乙醇和90%汽油),另外一些地方则会溷入较多乙醇(例如95%)。

同样的,甲醇(又称木醇)也是一种另类燃料,它与乙醇一样也可以与汽油溷合(例如85%的甲醇与15%的汽油溷合),还可以用作原材料生产燃料电池的氢气。

太阳能

太阳能汽车是指利用光伏电池将太阳能转化为电能并驱动汽车马达。由于各方面的限制因素,太阳能汽车目前主要在比赛活动和示范项目中亮相,还无法作商业使用。

太阳能汽车(例1)
太阳能汽车(例1)
太阳能汽车(例2)
太阳能汽车(例2)