浅析新能源技术在汽车排放控制中的应用

[摘 要]随着经济条件的迅猛发展，汽车在全国范围内已越来越普及，在人们交通越来越便利的同时，汽车排放污染越来越成为威胁人们赖以生存的环境的主要危害之一。因此，积极地研究汽车排放控制技术，研制环保型，低排放汽车，是实现可持续发展战略的需要。本文主要从汽车新能源方面来讲述汽车排放控制技术的现状与发展。

[关键词]汽车 排放 新能源

中图分类号：U469.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0358-01

一、汽车排放污染物对人体的伤害

汽车排放污染物中含有大量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物（NOx）、二氧化硫、铝、碳微粒和其他杂质粉尘等，这些物质对人类和整个生态环境危害极大。

一氧化碳（CO）与人体血液中的血红素有很强的亲和力，使血液丧失对氧的输送能力而产生缺氧中毒。当环境中CO的浓度超过100？pm（100×10-6）时，人体就会产生头晕、乏力等不适感；随着CO浓度的增加，会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状；当CO浓度超过600？pm

时，短期内会引起窒息死亡。汽车废气中排出多种氮氧化物（NOx），其中一氧化氮（NO）与人体血液中血红素的亲和力比CO还强，两者结合后会产生与CO相似的症状，一般情况下对人体的眼睛、鼻子、咽喉、支气管和肺部等会带来更大的损害，严重时至人于死地。碳氢化合物（HC）为燃油未经完全燃烧后排出的气体，具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯类物质又具有致癌作用。HC与NOx在阳光下极易发生光化学反应，形成以臭氧（O3）和以醛类为主的光化学烟雾。当O3达到一定浓度时，会令生物在短期内发生高温氧化而脱水死亡；醛类有机物带有毒性，对眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用，严生的会导致中毒死亡。二氧化硫（SO2）为燃油中的硫燃烧后的生成物，人体吸入SO2后，即产生咳嗽、咽喉肿痛呼吸困难、胸闷、四肢乏力，进一步会引起支气管炎、肺炎和心脏病等，严重的会导致人畜死亡。SO2还极易与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸烟雾，达到一定积聚量后便形成酸雨，使水土酸化，破坏林木、植物的。故此，应尽量减少燃油中的含硫量。铅（Pb）为一种有毒的金属，它由燃油中的铅化物添加剂（如四乙铅）经高温燃烧后还原而成的铅微粒。铅与血液中的血红素结合后，使血红素产生异变。当血液中的铅含量达到一定的程度时，会积聚于肝、肾、大脑和脊髓中，严重地破坏人体的神经系统和造血功能。碳微粒和其他杂质粉尘是柴油机的主要排放物，由于其粒径极小，约为0.01～0.2um，能长期悬浮于空气中，易于通过呼吸系统而沉积于肺泡内，极具致癌作用。

二、新能源汽车对汽车排放的影响

新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源（或使用常规车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器）汽车等。在能源紧缺，环境污染越来越严重的今天，新能源汽车已成为汽车产业未来发展的趋势。

1.混合动力汽车

混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。

优点：（1）采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。

（2）因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

（3）在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。

（4）有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

（5）可以利用现有的加油站加油，不必再投资。

（6）可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。

缺点：长距离高速行驶基本不能省油。

2.纯电动汽车

电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。有专家认为，对于电动车而言，最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程，与混合动力相比，电动车更需要基础设施的配套，而这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会。

优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。

缺点：蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

结论

目前环境污染带来的问题日渐严重，城市空气质量的恶化，全球大气变暖，这些与我们密切相关的环境状况使我们忧虑，经济发展与生活环境恶化之间的矛盾日渐突出。目前减少汽车排放污染的主要手段是提高燃油的质量和对尾气排放进行控制，推行汽油无铅化和使用代用燃料。但仅仅这些还是不够的，还应制订适合我国国情的汽车排放标准，建立完善的汽车排放控制管理系统，对汽车排气污染进行深入全面的控制，同时广泛地对汽车尾气污染的危害进行宣传，督促车主对车辆实行妥善的维修和保养，改善车辆的使用状况，以达到减少尾气排放的目的。拥有一个清洁舒适安全的自然环境，是全人类共同的心愿。采取有效的措施对汽车排放进行控制，减少汽车排放对大气造成的污染，需要大家共同的努力。

参考文献

[1]鲍卫宁等.汽车排放污染物控制技术的现状及发展[J].自然科学报，2004，32（3）.

[2]康爱琴.汽车排放污染物控制技术研究 [J].大众汽车，2001.

[3]胡淑英.浅析新能源环卫车辆在我国的应用现状与前瞻[J].科学导报，2014，27.