淺析新能源技術在汽車排放控制中的應用

王麗麗

[摘 要]隨著經(jīng)濟條件的迅猛發(fā)展，汽車在全國范圍內已越來越普及，在人們交通越來越便利的同時，汽車排放污染越來越成為威脅人們賴以生存的環(huán)境的主要危害之一。因此，積極地研究汽車排放控制技術，研制環(huán)保型，低排放汽車，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。本文主要從汽車新能源方面來講述汽車排放控制技術的現(xiàn)狀與發(fā)展。

[關鍵詞]汽車 排放 新能源

中圖分類號：U469.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0358-01

一、汽車排放污染物對人體的傷害

汽車排放污染物中含有大量的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物（NOx）、二氧化硫、鋁、碳微粒和其他雜質粉塵等，這些物質對人類和整個生態(tài)環(huán)境危害極大。

一氧化碳（CO）與人體血液中的血紅素有很強的親和力，使血液喪失對氧的輸送能力而產(chǎn)生缺氧中毒。當環(huán)境中CO的濃度超過100？pm（100×10-6）時，人體就會產(chǎn)生頭暈、乏力等不適感；隨著CO濃度的增加，會進一步產(chǎn)生頭痛、嘔吐、昏迷等癥狀；當CO濃度超過600？pm

時，短期內會引起窒息死亡。汽車廢氣中排出多種氮氧化物（NOx），其中一氧化氮（NO）與人體血液中血紅素的親和力比CO還強，兩者結合后會產(chǎn)生與CO相似的癥狀，一般情況下對人體的眼睛、鼻子、咽喉、支氣管和肺部等會帶來更大的損害，嚴重時至人于死地。碳氫化合物（HC）為燃油未經(jīng)完全燃燒后排出的氣體，具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯類物質又具有致癌作用。HC與NOx在陽光下極易發(fā)生光化學反應，形成以臭氧（O3）和以醛類為主的光化學煙霧。當O3達到一定濃度時，會令生物在短期內發(fā)生高溫氧化而脫水死亡；醛類有機物帶有毒性，對眼睛和呼吸系統(tǒng)有強烈的刺激作用，嚴生的會導致中毒死亡。二氧化硫（SO2）為燃油中的硫燃燒后的生成物，人體吸入SO2后，即產(chǎn)生咳嗽、咽喉腫痛呼吸困難、胸悶、四肢乏力，進一步會引起支氣管炎、肺炎和心臟病等，嚴重的會導致人畜死亡。SO2還極易與大氣中的水蒸氣結合生成亞硫酸煙霧，達到一定積聚量后便形成酸雨，使水土酸化，破壞林木、植物的。故此，應盡量減少燃油中的含硫量。鉛（Pb）為一種有毒的金屬，它由燃油中的鉛化物添加劑（如四乙鉛）經(jīng)高溫燃燒后還原而成的鉛微粒。鉛與血液中的血紅素結合后，使血紅素產(chǎn)生異變。當血液中的鉛含量達到一定的程度時，會積聚于肝、腎、大腦和脊髓中，嚴重地破壞人體的神經(jīng)系統(tǒng)和造血功能。碳微粒和其他雜質粉塵是柴油機的主要排放物，由于其粒徑極小，約為0.01～0.2um，能長期懸浮于空氣中，易于通過呼吸系統(tǒng)而沉積于肺泡內，極具致癌作用。

二、新能源汽車對汽車排放的影響

新能源汽車是指采用非常規(guī)車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動汽車（FCEV）、氫發(fā)動機汽車、其他新能源（如高效儲能器）汽車等。在能源緊缺，環(huán)境污染越來越嚴重的今天，新能源汽車已成為汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的趨勢。

1.混合動力汽車

混合動力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時配以電動機發(fā)動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。國內市場上，混合動力車輛的主流都是汽油混合動力，而國際市場上柴油混合動力車型發(fā)展也很快。

優(yōu)點：（1）采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率，此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時，由電池來補充；負荷少時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內燃機可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。

（2）因為有了電池，可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。

（3）在繁華市區(qū)，可關停內燃機，由電池單獨驅動，實現(xiàn)“零”排放。

（4）有了內燃機可以十分方便地解決耗能大的空調、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。

（5）可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。

（6）可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。

缺點：長距離高速行駛基本不能省油。

2.純電動汽車

電動汽車顧名思義就是主要采用電力驅動的汽車，大部分車輛直接采用電機驅動，有一部分車輛把電動機裝在發(fā)動機艙內，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉子，其難點在于電力儲存技術。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風力、光、熱等，解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟效益。有關研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅動汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機驅動汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點，使電動汽車的研究和應用成為汽車工業(yè)的一個“熱點”。有專家認為，對于電動車而言，最大的障礙就是基礎設施建設以及價格影響了產(chǎn)業(yè)化的進程，與混合動力相比，電動車更需要基礎設施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當?shù)卣块T一起建設，才會有大規(guī)模推廣的機會。

優(yōu)點：技術相對簡單成熟，只要有電力供應的地方都能夠充電。

缺點：蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因電動車的電池較貴，又沒形成經(jīng)濟規(guī)模，故購買價格較貴，至于使用成本，有些試用結果比汽車貴，有些結果僅為汽車的1/3，這主要取決于電池的壽命及當?shù)氐挠?、電價格。

結論

目前環(huán)境污染帶來的問題日漸嚴重，城市空氣質量的惡化，全球大氣變暖，這些與我們密切相關的環(huán)境狀況使我們憂慮，經(jīng)濟發(fā)展與生活環(huán)境惡化之間的矛盾日漸突出。目前減少汽車排放污染的主要手段是提高燃油的質量和對尾氣排放進行控制，推行汽油無鉛化和使用代用燃料。但僅僅這些還是不夠的，還應制訂適合我國國情的汽車排放標準，建立完善的汽車排放控制管理系統(tǒng)，對汽車排氣污染進行深入全面的控制，同時廣泛地對汽車尾氣污染的危害進行宣傳，督促車主對車輛實行妥善的維修和保養(yǎng)，改善車輛的使用狀況，以達到減少尾氣排放的目的。擁有一個清潔舒適安全的自然環(huán)境，是全人類共同的心愿。采取有效的措施對汽車排放進行控制，減少汽車排放對大氣造成的污染，需要大家共同的努力。

參考文獻

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