正在如许一个以能源和天色为尊的时期，人们对新能源汽车赐与了空前未有的合心和参加，但不成否定，现正在汽车仍首要依赖石油驱动。石油主宰着天下经济的生长，同时也是地域争端的首要诱因。更主要的是，咱们所剩的石油仍然不众了。
改制发起机，把每一滴汽油和柴油的诈欺率晋升到极致、装上电池用电力来辅助或主导驱动、往内燃机和电池里灌上百般生物燃料以致液态氢倾注了人类百年聪慧和激情的汽车正正在络续改革动力单位，而褂讪的要害词持之以恒：节能、环保、可连接。
“无须置疑，新能源汽车是目前汽车的主流生长趋向，行动新能源汽车的添补，节能汽车也应惹起足够的注重。”北京工业大学传热深化与经过节能教养部中心测验室主任马重芳传授极度夸大“节能汽车”的观点。不日，正在采纳《科学时报》记者专访时，马重芳指出，无论异日将是什么正在援助咱们的汽车行进，起码即日，咱们没有因由不对心古板内燃机对每一滴石油的燃烧与诈欺。
马重芳：新能源汽车首要指纯电动、油电混杂动力和燃料电池三种，它们本色都是以电化学蓄能为根本的。节能汽车指的是内燃机与余能热功转换相联结的混杂动力汽车、压缩氛围动力汽车等，节能汽车的本色是通过余能接受和物理蓄能竣工内燃机作用的提升，进而竣工汽车节能。
内燃机与排气余热接受相联结的混杂动力汽车指的是诈欺内燃机的废气余热，通过朗肯轮回和有机朗肯轮回，竣工排气废热的热功转换，从而提升发起机的功率，低落发起机的油耗。这是节能汽车极度是重型卡车的一个主要生长目标。
因为这种新型混杂动力安装以拉拢轮回取代了简单的奥托轮回（汽油机）或DESEL轮回（柴油机），竣工了内燃机余能的接受，能够明显提升汽车的燃油经济性。这种新型混杂动力汽车不光正在学术上具有主要旨趣，况且将为汽车动力的生长供给了主要策略目标。
节能汽车的另一个主要目标压缩氛围动力汽车，也叫气动汽车，其根基道理是将高压压缩氛围注入高压储气罐，压缩氛围膨胀驱动膨胀机做功输出呆板能从而驱动汽车运转。
压缩氛围动力汽车与其他汽车比拟有以下几个便宜：一是无燃料燃烧，排放的是无污染、低温的氛围，是真正的“绿色”观点汽车。二是正在气动发起机职业经过中高压气体膨胀做功后温度大幅低落，排出的尾气温度远低于境况温度，低温的尾气能够行动氛围动力汽车制冷空调的冷源而不须要特地制冷体系，同时也不必设备油箱、火花塞和消声器，可使车分娩本钱低落20%。三是氛围不成燃，汽车安乐性好。四是与古板汽车比拟，其发起机职业时无燃料燃烧经过，以是发起机对资料央浼低、组织大略、尺寸小、质料轻、制价低、策画和缔制容易。五是其能量的传达赶疾，积储容易，介质根源便利、明净，所需的电力容易获取；充气装备和社会根本修复用度不高，较容易筑制。整车操纵保护和分娩用度低，且可诈欺现有气起头艺、汽车策画和缔制手艺，研制和开采周期短。六是压缩氛围罐放弃后比电池污染小。七是比电池寿命长，况且本能不阑珊。
气动汽车可以知足氛围污染要紧都邑对低排放、零排放汽车的紧急须要，可代替部门都邑和室内交通东西，如都邑公交车、游历逛船、运动小车及室内搬运东西车等，具有很好的商场使用前景，能够获取低落都邑污染的优越社会、境况效益。
《科学时报》：为何正在新能源汽车以外须要极度夸大节能汽车的观点？以纯电动车为资产目标的新能源汽车的生长是否将挤压节能汽车的生长空间？
马重芳：之以是正在新能源汽车观点以外极度夸大节能汽车的观点，首要是基于我邦节能减排的实际需求。
据公然数据显示，2009年我邦分娩内燃机约6700万台，个中1379万台为汽车配套，总功率达11.3亿千瓦，比2008年伸长10%把握。
11亿千瓦，这是奈何一个观点？截至2009岁终，我邦电力装机总容量8.74亿千瓦，按计议，异日5年，均匀每年的装机容量增进约1亿千瓦。两者比拟，内燃机正在中邦工业生长中的位置了如指掌。
能够确信，正在能够猜念的异日，内燃机的用意仍将不成代替。而与此同时，内燃机生长面对节能减排的强壮寻事。2009年我邦石油进口依存度达51%，而内燃机石油花消量约占世界总花消量的2/3，是名副实在的用油大户。排放方面，内燃机废气污染占我邦绝大大都都邑非供暖季大气污染的50%以上，是都邑最首要的大气污染源。
呆板工业是所有工业的根本，内燃机又是呆板工业的根本，可是，越根本的东西往往越容易被蔑视。以汽车与内燃机为例，固然动力总成是汽车的主旨，但人们对整车的合心度远伟大于内燃机。2009年邦度出台的10大资产兴盛计议中，汽车、设备缔制、船舶都与内燃机相合，可是每个兴盛计议中，内燃机并未受到足够注重。正在死灰复燃的新能源汽车资产中，古板内燃机节能手艺也时时遇冷，远比不上电动车的“热力全体”。
方今，邦度高度注重新能源汽车生长。因为新能源汽车与古板汽车比拟，最基础的变革外现正在动力体系。因而，有主张以为新能源汽车将挤压内燃机的生长空间。
对此我以为，新能源汽车是古板汽车手艺的传承，是汽车手艺的主流生长趋向，生长新能源汽车是邦度长远策略遴选，是汽车工业寻求可连接生长能源境况的肯定遴选。但新能源汽车手艺难度大，须要一个斗劲长的研发与推论周期，正在异日20年，内燃机汽车还是是主流汽车，新能源汽车对邦度节能减排并不行起到立竿睹影的效率。因而正在肆意生长新能源汽车的同时，邦度应主动生长节能汽车，节能汽车或许是异日20年内汽车工业节能减排的最首要方式。
马重芳：活着界的石油能源花消组织中，内燃机所占的份额很大，2006年和2007年我邦内燃机所花消的燃油约为1.9亿吨和2亿吨，正在当年世界原油花消总量3.23亿吨和3.46亿吨中所占比例均靠拢60％。
从目前汽车所用发起机的热均衡看，用于动力输出功率凡是只占燃油燃烧总热量的30％～45％（柴油机）或20％～30％（汽油机），以废热花样排出车外的能量占燃烧总能量的55％～70％（柴油机）或70%~80%（汽油机），首要囊括轮回冷却水带走的热量和尾气带走的热量。因而内燃机余热接受是低落内燃性能耗的要害手艺要领之一。
美邦能源部对内燃机节能潜力的评估结果以为，发起机余热能接受的节能潜力达60%以上。美邦Argonne邦度测验室正在剖析了百般内燃机的节能手艺后以为，余热能接受利器具有最大的节能潜力。行动环球最大的独立发起机缔制商，美邦康明斯（Cummins）公司以为，通过余热能的接受诈欺，到2015年可使内燃机的转化作用到达60%把握。
与此同时，2010岁首，美邦能源部长朱棣文公告启动3.75亿美元（政府拨款1.87亿美元）提升重型卡车和乘用车作用的咨议策划，个中发起机余热能接受诈欺是该项目援助的首要要害手艺。该项目投资中60%的资金用于重型卡车的节能，其余40%的资金参加来援助轻型客车的节能。到2030年该手艺正在汽车中平常采用后，每天可以俭朴1亿升汽油和柴油，低落汽车20%的碳排放。美邦此项策划反应了新能源汽车的最新动向，此举能给咱们以开拓和鉴戒。
总的来说，从目前的发展来看，通过对内燃机余热能的梯级诈欺，得到10%～20％的能量诈欺作用的提升齐备是或许的。我邦2009年石油花消量约为3.74亿吨，个中内燃机耗油为2.24亿吨，因而通过对内燃机余热余压诈欺的咨议，可俭朴石油3360万吨把握，裁减CO2排放1.05亿吨把握。
马重芳：邦际上尽头注重内燃机废气余热的诈欺。美邦能源部同时资助6个团队实行汽车余热诈欺咨议，这6个团队险些涵盖了合系范围各至公司及邦度测验室，美邦能源部的倾向是通过余热诈欺手艺的使用使柴油机热作用正在10~15年后晋升至60％。
正在欧洲，英邦帝邦理工学院正在预计内燃机的生长趋向时，将内燃机废热能的诈欺行动到2050年的要害手艺寻事。法邦正在2007年启动了heat2power策划；瑞典3所一流大学Lund，Charlmes，KTH发展内燃机余热接受的拉拢咨议。日本文部省正在2005年颁布的第八次手艺猜念视察陈述中，将内燃机余热能的诈欺列为异日30年手艺生长的100个主要课题之一。
德邦宝马公司仍然正在1.8升四缸发起机上分辨采用水和酒精的朗肯轮回接受废气和冷却水的高温和低温余热饱动膨胀机做功，试验结果注脚，可增进15%的引擎输出作用以外，油耗展现更与1.5升的车款相当。
日本本田公司通过高温废气换热形成高压蒸汽，驱动膨胀机发电接受余热，膨胀机最大可输出32kW电，热作用最大可提升13％。
康明斯正在美邦能源部的援助下实行了诈欺8级车用内燃机余热驱动有机朗肯轮回发电的咨议，倾向是提升10％的燃油经济性。目前仍然杀青了第一代样机的策画缔制和测试。
别的，美邦卡特皮勒公司开采了固定式自然气发起机的有机朗肯轮回废气余热发电体系，该体系样机使发起机体系的燃气诈欺作用到达了47%。
关于氛围动力汽车而言，早正在内燃机创造之前，压缩氛围动力汽车的观点就被提出并被平常使用于瑞士等欧洲各邦都邑的轨道交通。目前法邦MDI汽车公司是此项手艺的代外。到2008岁终，他们仍然策画缔制出5种型号的压缩氛围动力汽车，其发起机的功率从4马力到75马力。个中一款车型可达200km～300km的续航里程，最高时速110 km/h，接电自充气光阴正在4个小时把握，而正在加气站充气光阴只需3分钟。
马重芳：与海外同行比拟，我邦节能汽车的咨议较少。我邦科技部先后正在“十五”和“十一五”时期分辨扶植了两个内燃机“973”项目，这两个项目都是由天津大学牵头，首要实行内燃机高效燃烧手艺的咨议。2010年科技部准许了天津大学内燃机邦度中心测验室舒歌群传授牵头申请的“973”项目“高效、节能、低碳内燃机余热能梯级诈欺根本咨议”，北京工业大学吴玉庭咨议员做为个中课题二“内燃机余热能转化热力单位和资料本能深化策画和集成优化的咨议”的课题负担人。正在“十一五”“863”中也扶植了一个内燃机废气余热接受的预探寻性专题课题，正在该课题的援助下北京工业大学对内燃机废气余热接受发展了预探寻咨议，目前正正在搭筑测验台实行测验验证。气动汽车方面，邦度自然科学基金委和邦度科技部扶植了相应课题，浙江大学、北京工业大学、合肥工业大学发展了少少咨议职业，得到了必然发展。总的来说，邦内对节能汽车的咨议还方才起步，跟海外差异很大，因而尽头有须要扶植项目实行体系咨议，以推动我邦节能科学外面的生长。
内燃机废气余能的接受涉及废气余热的汇集传热、热功转换、热电直接转换以及压力能转换等方面。热力学、传热学、资料、呆板和负责等众个学科以及这些学科的交叉是内燃机余热诈欺的外面根本。唯有职掌了这些要害科学手艺，才干使体系总能诈欺作用明显提升，接受获本进一步低落，进而才有或许饱动其大范围贸易化生长，竣工内燃机余热余压的有用诈欺。
柴油机余热热功转换是一项近年来才崛起和受到注重的新能源汽车手艺，其咨议首要会集正在欧洲与美邦。大汽车和柴油机厂商都正在致力开采柴油机余热热功转换，也有越来越众的发起机厂商正正在或即将跻身到该手艺的咨议使用中。但即使云云，目前该项手艺仍旧处于演示试验、体系本能优化鼎新阶段，很众要害手艺还没有被齐备占领。
我邦事最大的重型卡车分娩邦，柴油机余热热功转换体系的研发和使用对我邦汽车工业的生长具有主要的策略旨趣，而目前邦内企业尚未发展该手艺的研发。该项手艺目前还并不可熟，谁先职掌先辈可行的手艺，谁将支配最大的商机，成为该手艺的领跑者，领导所有发起机余热热功转换新动力体系的生长。
