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大自然经过亿万年演化、以动植物遗体转化固定下来的“碳”——地底深处的“石油”和“煤炭”宝藏，在人类迈入工业化社会至今短短的数百年就已经消耗近半啦!特别是最近几十年里人类发明的能高速奔跑的钢铁巨兽——汽车，吞噬石油的胃口和速度更是惊人，人类居住的家园因近百年来消耗而排放的游离二氧化碳急速增长，早就打破了大气的平衡，日益增加的二氧化碳温室气体排放，给地球覆盖上了一个巨大无比的保温罩子，使得地球越来越暖和了，给地球人带来了许多可见的灾害和暂时难以预测的危机。

　　摆在人们眼前的一个事实是，大街上的汽车越来越多，尾气污染越来越重，而地下的石油越来越少，大气里的温室气体越来越浓厚。据国际能源机构的统计数据表明，2001年全球57％的石油消费在交通领域。据国务院发展研究中心估计，到2010年我国石油消耗的61％要依赖进口，而汽车消耗的石油将占国内石油总需求的43％。

　　当今人们已意识到气候变暖和能源危机将对生活带来的极大影响，因此，各种替代能源、新动力系统成了“技术领袖”的代名词，各家汽车厂商纷纷宣布自己在新能源、新技术方面的投入和成果，有的甚至不惜市场冷淡、赔本经营，率先推出新动力车型，以示“领先”。然而，是否所有新能源新技术都是解决污染和能源问题的万能灵丹呢?

　　当我们谈论各种替代能源及新动力系统时，我们必须认识到一个事实：替代能源及新的动力技术要在一定条件下，才能达到节能减排的效果。而且，一种新技术能否在市场立足并普及，除了汽车技术本身之外，还有许多关口需要跨越，如是否有足够资源来提供燃料，燃料生产技术是否过关，燃料生产过程中是否会产生环境危害，是否有相应基础设施如加氢站，消费者购买及使用成本等等。

　　例如，氢能源在汽车行驶过程中确能实现零排放，但如果使用传统的电解水制氢及高压、高温制氢，都需要消耗大量的电能、煤或天然气，消耗的能量比燃烧这种燃料所产生的能量还要多；生物乙醇由于其原料能通过光合作用吸收二氧化碳，是一种不使大气中二氧化碳增加的中性燃料，其与汽油混合具有减少汽车排放二氧化碳的效果，但如果生产原料以甘蔗和玉米等粮食性作物为主，则不适合在耕地稀少的国家发展；中国的煤炭贮存丰富，但如果不解决提炼技术问题，煤转油或煤转汽的过程中会产生大量的污染；“轻度”混合动力车，由于只在启动时才使用电力，其节能效果十分有限，但消费者却必须为之付出高昂的购车成本；即使是技术含量较高的“完全”混合动力车辆，也只有在一定的高低速行使匹配下才能适当地使用电动力，实现最佳燃油经济性并减少排放。

　　前些年有专家认为燃料电池动力会很快取代内燃机，认为我国应当放弃完善和改进一直落后于国外的传统汽车动力技术，而要在燃料电池动力这个新的起跑线上与洋人同步竞赛，来个跨越式发展，现在看来他们过于乐观啦，燃料电池汽车因成本高昂约3万元／kw(国外成本约3000美元／kw)，与传统内燃机仅200～350元／kw相比，差距巨大。由于其中如质子交换膜、炭纸、铂金属催化剂、高纯度石墨粉、氢回收泵、增压空气泵等关键部件均依靠进口，所以与国外相比，毫无竞争优势何来同步起跑?又何来超越的突破口?特别是燃料电池发动机的耐久性寿命很短，仅1000～2200小时，燃料电池汽车行驶4～5万km，功率即下降40％，和内燃机可普遍行驶50万km以上相比，差距巨大是最短的一块短板(摘自《电动汽车技术发展趋势及前景》)即使不顾这些缺陷强行上马也因缺乏加氢站等配套设施，而难以让燃料电池汽车正常运行。

　　纵观全球和我国的动力状况，在地面和水面内燃机仍然牢牢占据着不可动摇的霸主地位，是真正的动力之王，想要抛开它另起炉灶是不切实际的。内燃机是典型的热机，既然内燃机只利用了燃料总热能中的小半部分，而大半部分热能仍然白白排放了，这余热就是我们可以利用的宝贵能源，也是内燃机改进的空间。目前内燃机燃烧室的热量沿汽缸套／盖和活塞顶的金属壳向外传导，若不及时冷却就会烧坏零部件，要在金属壳外用水泵强制冷却水循环，还要散热器和风扇再耗费能量排除热浪。只有当我们再不把这个热量看作是“废热”想方设法要丢弃排除，而把它当作宝贵的热能加以利用时，我们对这个热源的态度才会有根本的改变，现在要赶紧对内燃机绝热保温了，那燃烧室的热量沿汽缸套／盖和活塞顶的材料层再向外传导时就被绝热层大部分阻挡保留住了，这就是热量的源泉，在四个冲程后紧接着增加喷射经排气预热了的水蒸气进入汽缸内部继续吸热膨胀作功和排除水蒸气的两个冲程，共计六个冲程的循环，喷入汽缸的水汽把暂留的那些热量吸收升温到800度以上，体积膨胀1600倍，既利用余热作了功又及时把温度降低到材料承受范围，还有利于汽缸立即吸进新鲜空气。

　　内燃机在应用中不断发展，各种内燃机彼此相互竞争，相互渗透，相互综合，从中演化出各种新的混合式发动机。如燃气轮机的发明和发展一方面对柴油机形成竞争，另一方面也补充了柴油机，使柴油机废气涡轮增压得到完善，反过来增强了柴油机的竞争能力。燃气轮机本来也是蒸汽轮机的竞争对手，但人们把燃气轮机和蒸汽轮机这两种按不同热力循环工作的热机联合在一起，构成一种崭新的高效循环：燃气——蒸汽轮机联合循环。热力学第二定律告诉我们，要提高热效率，应尽可能提高热机的加热温度和降低排热温度。蒸汽机的排热温度较低(约300K)，但由于水蒸气本身特性和设备条件的限制，其加热温度不可能太高，目前稳定在800～900K以下。随着冶金和冷却技术的发展，燃气轮机的加热温度一直在上升，目前已达1300～1500K左右；但其排热温度却不能太低，一般为700～800K，甚至更高。所以这两种热机目前的实际平均热效率都未超过40％。燃气——蒸汽联合循环，将燃气轮机的排气送进余热锅炉生产蒸气，供蒸汽轮机利用。联合循环可以同时取得燃气轮机加热温度高和蒸汽轮机排热温度低的双重优点。目前此联合循环机组最高热效率己达57％以上，如果把它作为热电并供机组，其燃料利用率可达80％以上。

????? 同样把高温的内燃机和中温的蒸汽机联合在一起，也能构成一种崭新的高效循环：内燃机——蒸汽机联合循环，同时取得内燃机加热温度高和蒸汽机排热温度低的双重优点。尤其值得一提的是，蒸汽机的心脏部分无需再另设工作机械和锅炉了，直接利用内燃机的汽缸／缸盖／活塞和蕴涵在其内的热能，最后提高温度的热量也不要隔着厚厚的高压管道壁传导传输了，在汽缸内就地吸收利用，极大地简化了机械结构并极大地提高了内——蒸联合循环的效率。大家知道内燃机是洋人发明的并一直保持领先，内燃机喷水回收能量也是国外先提出的，但比较完整的内——蒸联合循环发明设想和预计能够大幅度节能30％以上的，却是由我国在20多年前独立提出的，《科技与创新》2003年第4期44页曾有介绍)。直到最近才由77岁的美国跑车工程师Brtlce Crower研制成功这种超级节能的“六冲程节能内燃机”样机，并大幅度节能40％，而柴油机更可以节能45％，这个好消息，给改进传统内燃发动机带来了极大希望，全球的内燃机经过这样的改造，可以大幅度节能，烧的少了排的自然也少了，这是实实在在的节能减排啊，把该发动机用作混合动力机组，再把内——蒸循环应用到“自由活塞发动——发电机”上，节能减排的效果就更显著了，如果把氢拿给这样先进的内燃发动机组高温燃烧，那么总效率将与中温催化的氢氧反应燃料电池相当，排放的也几乎是无害的水蒸气，这是非常适合我国国情的科技创新和技术进步项目，是我国汽车技术和产业追赶并超越美日欧的良策。