第5章　汽車與低碳生活

5.1　汽車與環(huán)境

5.1.1　汽車與碳排放　

經(jīng)過多數(shù)科學(xué)家研究認(rèn)為，溫室氣體使得地球溫度升高、氣候紊亂，已經(jīng)并將繼續(xù)給地球和人類帶來災(zāi)難。二氧化碳是最主要的溫室氣體，此外還有甲烷、一氧化二氮等。人類在生產(chǎn)、生活中，向大氣中排放的二氧化碳在逐漸增多，導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度也不斷增加。

汽車是工業(yè)文明的產(chǎn)物，它給人們的出行生活帶來了極大的便利；但同時(shí)它也被認(rèn)為是當(dāng)今社會(huì)最大的環(huán)境殺手之一。一輛1.6 L的普通家用轎車，一年中就可能產(chǎn)生1 000多kg的二氧化碳，汽車對城市環(huán)境的影響不言而喻。隨著近年來汽車持有量的不斷增長以及低碳生活理念的推崇，汽車與環(huán)境的矛盾也在進(jìn)一步的升級中。

歐盟及美國、日本等發(fā)達(dá)國家紛紛推出汽車碳排放的標(biāo)準(zhǔn)。例如，歐盟通過減少汽車二氧化碳排放的指令來限制新車的排放，到2015年，歐洲新車平均排放將逐步降至130 g/km二氧化碳，到2020 年95 g/km。美國通過的燃油經(jīng)濟(jì)條例的目標(biāo)是到2016年在美國銷售汽車的平均二氧化碳排放155 g/km，到2020年要與世界先進(jìn)水平持平。日本的目標(biāo)是2015年155 g/km，2020年115 g/km，低于限額的產(chǎn)品將得到鼓勵(lì)。我國也推出了新的油耗法規(guī)，該計(jì)劃將于2015年開始實(shí)施。新法規(guī)規(guī)定，汽車相應(yīng)折算的二氧化碳排放為161 g/km；爭取2020年，我國汽車排放和能耗進(jìn)入國際先進(jìn)水平。

5.1.2　汽車與PM2.5

PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5 μm的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。PM2.5顆粒直徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響很大，已經(jīng)被美國和歐盟部分國家作為重要的監(jiān)測空氣污染程度的指數(shù)。在2012年2月29號，國務(wù)院發(fā)布了新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，新標(biāo)準(zhǔn)也增加了細(xì)顆粒物（PM2.5）限值監(jiān)測指標(biāo)，這是我國首次制訂PM2.5標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)資料表明，PM2.5產(chǎn)生的主要來源是日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過化石燃料的燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質(zhì)。

對于汽車，無論是汽油車還是柴油車，在使用的過程中都會(huì)產(chǎn)生PM2.5，相對而言，柴油車產(chǎn)生的PM2.5會(huì)多一些。同時(shí)，汽車尾氣中的一些氣態(tài)污染物，也會(huì)二次轉(zhuǎn)化為細(xì)顆粒物。另外，汽車在空擋怠速、剛啟動(dòng)加速或頻繁加速、減速的狀態(tài)下，機(jī)動(dòng)車排放PM2.5濃度會(huì)不斷升高。隨著汽車保有量的持續(xù)增長，PM2.5的影響將會(huì)越來越明顯，汽車工業(yè)必須面對節(jié)能減排的現(xiàn)實(shí)與緊迫性。

5.2　低碳汽車產(chǎn)品

5.2.1　小排量汽車　

汽車耗油量通常隨排氣量上升而增加。排氣量為1.3 L的車與2.0 L的車相比，每年可節(jié)油294 L，相應(yīng)減排二氧化碳647 kg。如果全國每年新售出的轎車（約382.89萬輛）排氣量平均降低0.1 L，那么可節(jié)油1.6億L，減排二氧化碳35.4萬t。

小排量汽車，由于其燃油經(jīng)濟(jì)性和比較充分地滿足乘用需要而深受用戶推崇和喜愛。在西方國家，小排量車由于車身輕、能耗低、節(jié)約資源、排放少、占地面積小，成為大多數(shù)國家鼓勵(lì)的方向。在我國，小排量車一般是指排量在1.0 L（含1.0 L）以下的汽車，其油耗基本在每百公里5 L以下，與排量在1.4 L左右的轎車相比，每百公里要省4 L油左右。

如今，經(jīng)過多年的發(fā)展，小排量汽車的技術(shù)含量越來越高，低排量并不意味著低配置和低技術(shù)，如長安、奇瑞、長城等汽車企業(yè)自主研發(fā)的小排量汽車與某些多年不變的大排量汽車相比，小排量汽車往往更為時(shí)尚、實(shí)用、方便、經(jīng)濟(jì)。如圖5.1所示為長安福特新嘉年華（1.3 L）汽車。

圖5.1　長安福特新嘉年華（1.3　L）

5.2.2　新能源汽車　

新能源汽車是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，完全或主要使用非石油燃料的新型能源的汽車，是汽車產(chǎn)品的技術(shù)變革。我國國家政策中的新能源汽車主要包括混合動(dòng)力汽車（HEV）、純電動(dòng)汽車（BEV）與燃料電池汽車（FCEV）。

（1）混合動(dòng)力汽車

混合動(dòng)力汽車是使用兩個(gè)或兩個(gè)以上不同的動(dòng)力源來推進(jìn)車輛行駛的車輛，混合動(dòng)力汽車的英文縮寫是HEV。目前，混合動(dòng)力汽車通常是指采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的汽車。使用的內(nèi)燃機(jī)既有柴油機(jī)又有汽油機(jī)，但共同的特點(diǎn)是排量小、質(zhì)量輕、速度高、排放好。據(jù)統(tǒng)計(jì)，混合動(dòng)力車可省油30%以上，每輛普通轎車每年可節(jié)油約378 L，相應(yīng)減排二氧化碳832 kg。如果混合動(dòng)力車的銷售量占到全國轎車年銷售量的10%（約38.3萬輛），那么每年可節(jié)油1. 45億L，減排二氧化碳31.8萬t。具體來說，混合動(dòng)力汽車主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時(shí)內(nèi)燃機(jī)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí)，由電池來補(bǔ)充；負(fù)荷少時(shí)，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。

②因?yàn)橛辛穗姵?，可十分方便地回收制?dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量。

③在繁華市區(qū)，可暫停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零排放。

④有了內(nèi)燃機(jī)可十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)汽車遇到的難題。

⑤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。

但是混合動(dòng)力汽車不適合長距離高速行駛，這種情況下達(dá)不到節(jié)能減排的目的。

目前市面上已出現(xiàn)了幾款混合動(dòng)力車型，其中豐田普銳斯是世界首款批量生產(chǎn)的，也是目前為止世界上最成熟的混合動(dòng)力轎車。普銳斯的油電混合動(dòng)力系統(tǒng)是世界尖端技術(shù)，創(chuàng)造了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的最佳組合，令汽車的性能有很大提高，大大降低油耗水平和汽車尾氣排放。如圖5.2所示為豐田普銳斯混合動(dòng)力汽車。

圖5.2　混合動(dòng)力汽車——豐田普銳斯

（2）純電動(dòng)汽車

純電動(dòng)汽車顧名思義就是動(dòng)力采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車。它利用蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源，通過電池向電機(jī)提供電能，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而推動(dòng)汽車前進(jìn)。從外形上看，電動(dòng)汽車與日常見到的汽車并沒有什么區(qū)別，區(qū)別主要在于動(dòng)力源及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即純電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，蓄電池相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的油箱。

純電動(dòng)汽車本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其他污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對石油資源日趨枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車還可充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，可提高其經(jīng)濟(jì)效益。

有專家認(rèn)為，對于電動(dòng)車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動(dòng)力車相比，電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)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(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。電動(dòng)汽車具有技術(shù)相對簡單成熟的優(yōu)點(diǎn)，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。

小型純電動(dòng)車是國家優(yōu)先發(fā)展的純電動(dòng)車品種，它的產(chǎn)品性能好，價(jià)格便宜；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較容易，出門可方便、快捷地充電，回家則可利用夜晚用電低谷時(shí)充電。國家計(jì)劃在2010—2015年，開展以小型電動(dòng)汽車為代表的純電驅(qū)動(dòng)汽車大規(guī)模示范與商業(yè)化，在2015年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)20萬～30萬輛。如圖5.3所示為長城歐拉小型純電動(dòng)車。

（3）燃料電池汽車

燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用直接變成電能，而不是經(jīng)過燃燒。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍。因此，從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有零排放或近似零排放、機(jī)油泄漏帶來的水污染小、溫室氣體排放的降低、燃油經(jīng)濟(jì)性、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率的提高、運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)。

圖5.3　小型純電動(dòng)車——長城歐拉

但是，燃料電池汽車的技術(shù)還不夠成熟，成本很高。例如，氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照目前的技術(shù)條件來說非常困難，因?yàn)闅浞肿臃浅Ｐ。瑯O易透過儲(chǔ)藏裝置的外殼逃逸。另外，最致命的問題是，氫氣的提取需要通過電解水或者利用夭然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來提取，否則無法從根本上降低二氧化碳的排放，這使得氫燃料電池成本過高。

如圖5.4所示為供氫基地，如圖5.5所示為加氫站。

圖5.4　供氫基地

圖5.5　加氫站

5.3　低碳用車

科學(xué)用車，注意保養(yǎng)，可減少碳排放量。汽車車況不良會(huì)導(dǎo)致油耗大大增加，而發(fā)動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)也很耗油。通過及時(shí)更換空氣濾清器、保持合適胎壓、及時(shí)熄火等生態(tài)駕駛措施，每輛車每年可減少油耗約180 L，相應(yīng)減排二氧化碳400 kg。如果全國1 248萬輛私人轎車每夭減少發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)3～5 min，并有10%的車況得以改善，那么每年可節(jié)油6.0億L，減排二氧化碳130萬t。生態(tài)駕駛是繼安全駕駛之后，以適應(yīng)現(xiàn)代引擎技術(shù)為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)、綠色駕車?yán)砟詈图寄?。其目的是從改變?nèi)说男袨榉绞降慕嵌龋囵B(yǎng)駕駛者形成“巧妙駕車”的習(xí)慣，與提高車輛節(jié)能和排放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)交通需求管理、促進(jìn)替代燃料開發(fā)等配合實(shí)施，促進(jìn)交通部門的節(jié)能減排。

5.4　低碳出行

低碳是一種生活方式和概念，它并不表示需要降低你的生活品質(zhì)。為了踐行這種生活方式，國家政府和公民都應(yīng)該參與進(jìn)來。

各級政府可發(fā)展現(xiàn)代化城市綜合交通運(yùn)輸體系，提高綜合管理效率和現(xiàn)代化水平；實(shí)施交通暢通工程，鼓勵(lì)加快城市軌道交通設(shè)施建設(shè)；推動(dòng)停車場建設(shè)，規(guī)范停車收費(fèi)；交通換乘樞紐應(yīng)建設(shè)大型停車場所，方便換乘公共交通工具，減輕交通擁堵壓力；加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)宣傳教育工作，鼓勵(lì)公眾合理利用交通工具，引導(dǎo)汽車消費(fèi)者購買和使用低能耗、低污染、小排量、新能源、新動(dòng)力的汽車，并指導(dǎo)汽車消費(fèi)者進(jìn)行生態(tài)駕駛。

提倡低碳出行，也就是節(jié)約資源、提高能效、減少污染、有益健康、兼顧效率的出行方式，通常包括步行、騎自行車、乘坐公共交通及拼車等。低碳汽車生活，從此“綠”起來。