氣體代用燃料

氣體代用燃料氣體作為燃料就必須使用氣體發(fā)動機，當前使用單氣體燃料作為能力源的發(fā)動機，主要有LNG（液化天然氣）發(fā)動機、CNG（壓縮天然氣）發(fā)動機和LPG（液化石油氣）發(fā)動機三種。氣體發(fā)動機與同排量的柴油機相比，動力性相當，環(huán)保優(yōu)勢明顯，更容易達到國IV、國V排放。且當前生產(chǎn)技術(shù)趨于成熟，生產(chǎn)工藝設備與柴油機可通用。在油氣價差保持的前提下，燃料經(jīng)濟性顯著。不過氣體發(fā)動機也有一定的缺陷，比如續(xù)駛里程短、燃料加注時間長、加氣站的建設投資太大等。氣體代用燃料的組成目前常見汽車代用燃料的類型主要有天然氣、石油氣、氫氣、液化石油氣、液化氣以及二甲醚等。氣體燃料的性能特點氣體作為汽車代用燃料有別于普通燃料，它們共同點在存儲、加注不同于以往的液體燃料，下面為了有助于更好的了解氣體燃料的性能特點，讓我們來分析以下它們各自存在的優(yōu)缺點。天然氣的優(yōu)勢：成本低廉、運行平穩(wěn)。安全可靠使CNG汽車具有較為廣闊的發(fā)展前景，CNG作為車用燃料，在環(huán)保和能源安全方面有較大的優(yōu)勢.是具有發(fā)展?jié)摿Φ钠囂娲剂?。天然氣的缺點：資源有限（主要工業(yè)及民用）、汽車續(xù)駛里程短、儲運加注等基礎設施要求高、投資大、只適用于在富產(chǎn)天然氣的地區(qū)和大中城市推廣。隨著CNG運輸管網(wǎng)分布范圍的擴大以及加氣站的增多，CNG汽車的應用范圍可以擴大到城市之間。石油氣的優(yōu)勢：燃燒清潔、排放污染物少，安全可靠、經(jīng)濟可行等特點石油氣的缺點：LPG主要來源于石油，其供應性受到石油供應的限制，價格也會隨著石油價格變化而波動；LPG對加氣站、管網(wǎng)等基礎設施的建設要求也很高。氫氣的優(yōu)勢：良好的行進加速性；良好的燃料適應性；低溫起動性好；超低排放全工況高效率等優(yōu)點；氫具有巨大的價格優(yōu)勢；強大的工業(yè)基礎。氫氣的不足：利用可再生能源制氫還存在一定的問題；氫氣能量密度最小、儲運條件十分苛刻、續(xù)駛里程短、加注不方便；目前氫氣的制取、儲運、加注、氫能汽車成本等存在很多問題，短期內(nèi)氫氣作為汽車能源的發(fā)展受到了限制。但氫來源的廣泛性、可再生性和燃燒清潔性使氫成為世界各國汽車代用燃料的長期發(fā)展戰(zhàn)略目標。二甲醚的優(yōu)勢：二甲醚十六烷值高，自燃點低，在發(fā)動機氣缸內(nèi)蒸發(fā)速度快，有利于混合氣的形成，燃燒速度快，滯燃期短；汽化潛熱高于柴油，蒸發(fā)過程吸收熱量較柴油多，可有效地降低氣缸內(nèi)最高燃燒溫度，有利于降低NOX排放和噪聲；作為含氧化合物，可提高燃燒效率，在燃燒過程中幾乎無碳煙生成，CO、PM的排放都比較小；以DME為燃料的發(fā)動機，其動力性和起動性與柴油機相當。二甲醚的不足：需要開發(fā)新的燃料供應系統(tǒng)及新的發(fā)動機技術(shù)和整車技術(shù)；發(fā)動機技術(shù)不成熟、儲運不便、能量密度低；續(xù)駛里程短，液態(tài)密度隨溫度變化較大.容易使燃料供給系統(tǒng)運動件發(fā)生磨損；并且同CNG、LPG一樣，對基礎設施要求較高；受便利性、燃料加注基礎設施等因素限制，發(fā)展空間有限，適合于在區(qū)域間運行的大型客車上應用。氣體燃料汽車的應用及前景氣體發(fā)動機發(fā)展現(xiàn)狀我國20世紀50年代開始發(fā)展低壓天然氣汽車，80年代中后期改革開放之后，氣體燃料汽車開發(fā)應用的步伐加快。國內(nèi)大型發(fā)動機廠和汽車廠如玉柴、上柴、濰柴、東風和解放等廠家相繼推出了各自的氣體發(fā)動機產(chǎn)品在市場上推廣應用。1988年我國從澳大利亞、新西蘭、加拿大等國引進CNG加氣站的全套設施、改裝汽車部件及高壓氣瓶，分別建站于南充、大慶等地，開啟了CNG汽車發(fā)展的新時代。相對于LNG發(fā)動機，CNG發(fā)動機和LPG發(fā)動機的技術(shù)成熟程度、經(jīng)濟成本等都更現(xiàn)實，目前CNG發(fā)動機已經(jīng)廣泛應用其第三代電控噴射CNG的技術(shù)，采用高壓噴射，通過節(jié)氣門傳感器，氣體流量傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器，水溫傳感器，進氣溫度傳感器，壓力傳感器和氧傳感器等經(jīng)過中央處理單元來控制點火、空燃比等。更先進的LNG缸內(nèi)直噴技術(shù)目前已得到小批試用，動力性、經(jīng)濟性和排放俱佳，但開發(fā)難度較大，費用昂貴，成本也高，國內(nèi)尚未開始研制。與傳統(tǒng)柴油機相比，氣體發(fā)動機取消了原柴油機的燃油噴射系統(tǒng)相關的零部件，增加了蒸發(fā)調(diào)壓器（LPG發(fā)動機）、減壓器（CNG發(fā)動機）等供給氣體燃料的相關零部件。傳統(tǒng)柴油機是壓燃式發(fā)動機，而氣體發(fā)動機由于受燃料特性限制（抗爆振性能），采用的是與汽油機一樣的點燃方式。在取消了噴油器后，將原缸蓋上的噴油器孔改為了火花塞孔。在取消了油泵后，在原油泵安裝位置裝上了一個點火傳動裝置，通過點火正時傳感器獲得發(fā)動機的點火正時信號。增加了以點火模塊、點火線圈及火花塞等零件組成的點火系統(tǒng)。氣體發(fā)動機的控制系統(tǒng)多采用電控，與機械式柴油機相比，各工況點的空燃比、點火提前角、增壓壓力都實現(xiàn)了更精確更科學的控制。為滿足這些控制要求，增加了相應的MAP、MAT、ECT、點火正時以及氧濃度等傳感器。由于我國能源戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)的調(diào)整，未來將有更多的氣體燃料資源通過進口為國內(nèi)使用。目前在國內(nèi)正在實施LNG加氣系統(tǒng)的城市有北京、烏魯木齊、長沙等，約有近百輛LNG單一燃料公交示范車輛正在運營。CNG車則已在四川、重慶、北京、西安、內(nèi)蒙、等地推廣。LPG環(huán)保節(jié)能型氣體城市客車也在北京、上海、廣東、四川、重慶、海南、甘肅等許多城市的公交系統(tǒng)已經(jīng)試行。在國外，LPG被用作輕型車輛燃料已有許多年。氣體發(fā)動機發(fā)展前景氣體發(fā)動機的電控系統(tǒng)和傳統(tǒng)柴油機電控系統(tǒng)有所不同，其增壓、后處理均有特殊要求，且將先進的電子控制燃料噴射技術(shù)應用于氣體發(fā)動機，以便根據(jù)發(fā)動機的溫度、負荷、轉(zhuǎn)速等關鍵參數(shù)對氣體燃料的供給、混合氣濃度、點火正時等進行精確控制，以提高發(fā)動機的功率和降低排氣污染?？杖急瓤刂圃陔娮涌刂迫剂蠂娚浒l(fā)動機的應用效果非常好，它通過監(jiān)控發(fā)動機排放狀態(tài)實時調(diào)節(jié)空燃比，并通過高能、精確點火等自動協(xié)調(diào)優(yōu)化方式實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟性和排放性。而從成本來看，氣體發(fā)動機電控系統(tǒng)成本竟還稍低于柴油機電控系統(tǒng)。因此深入開發(fā)電控系統(tǒng)的潛力十分巨大，未來必將有更好的發(fā)展。由于歐IV排放法規(guī)，不僅要求限制天然氣發(fā)動機非甲烷碳氫（NMHC）的排放，而且還要求控制總碳氫排放（THC）。但先進的氧化型后處理技術(shù)如何成功地運用于氣體發(fā)動機也是關鍵的技術(shù)之一，具有很大研究價值。廣州市LPG公交車污染一事有關專家也指出與其尾氣后處理系統(tǒng)有關。當前國內(nèi)氣體燃料客車的基礎設施和相關零部件產(chǎn)業(yè)尚不完善，用戶對氣體發(fā)動機電控技術(shù)也還感覺到神秘，并對國產(chǎn)電控氣體發(fā)動機持懷疑的態(tài)度。以北京、上海為代表的發(fā)達城市，主要還是采用進口的氣體發(fā)動機。近年來，國產(chǎn)氣體發(fā)動機不僅在配套的功率范圍上實現(xiàn)了拓寬，而且在配套領域也有突破，運行過程中的故障報修率也大大降低。以上柴、玉柴、濰柴等為代表的國內(nèi)發(fā)動機廠不斷研制出新技術(shù)和新機型，代表了中國內(nèi)燃機行業(yè)的技術(shù)實力，也代表了中國未來動力的發(fā)展方向。此外，氣體燃料大客車的發(fā)展對于降低排氣污染、節(jié)約石油資源有著重要的意義，我國較為豐富的天然氣和液化石油氣資源也為氣體燃料大客車的推廣應用提供了有力的能源保障，且氣體燃料的使用成本相對于日漸上揚的油價明顯具有競爭力，應該為更多客車用戶所接受。氣體發(fā)動機是21世紀的一種新型、綠色動力，未來城市必將由于它的出現(xiàn)而面貌煥然。高效率、低污染的氣體發(fā)動機的開發(fā)與生產(chǎn)，將是中國乃至世界的客車行業(yè)未來共同努力的方向。醇類代用燃料由于醇類燃料屬于液體燃料，所以它對發(fā)動機的改造不大，由于其熱值比汽油的要低，所以其作為燃料主要與汽油或別的燃料混合使用。當乙醇摻入量小于10%時，對汽車發(fā)動機的供油系統(tǒng)、點系統(tǒng)及壓縮比不必做任何調(diào)整，應適當提高發(fā)動機壓縮比，加大化油器主量孔尺寸及點火提前角，使燃用乙醇的汽油機的功率接近原機水平。乙醇乙醇(CH3CH2OH)，俗稱酒精，是一種無色透明、易揮發(fā)、易燃液體，它的熱值較低；蒸發(fā)潛熱較高；乙醇的抗爆性能好，含氧量高，它以玉米、小麥、薯類，甘庶等農(nóng)作物為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成，也可以由乙烯水制成。是基本有機化工原料之一，主要用作溶劑，也用于制染料、涂料、合成橡膠、醫(yī)藥、洗滌劑、化妝品等。所謂車用乙醇汽油，就是把變性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一種汽車燃料。這項技術(shù)在國外已十分成熟。目前，國外使用車用乙醇汽油的國家主要是美國和巴西，其中巴西是世界上最大的燃料乙醇生產(chǎn)及應用國。乙醇燃料的性能特點乙醇作為汽車代用燃料的主要優(yōu)點：（1） 辛烷值高、抗暴性能好，乙醇的研究法辛烷值達到111，馬達法辛烷值為91。添加乙醇可以較為有效地提高汽油的抗爆性，有關研究結(jié)果顯示，國內(nèi)典型催化裂化汽油（RON為90.6）中添加10%（體積）乙醇后，其RON提高3.4個單位，MON增加1.4個單位。乙醇對烷類汽油組分（烷基化油、輕石腦油）辛烷值調(diào)合效應好于烯烴汽油組分（催化裂分汽油）和芳烴類汽油組分（催化重整汽油）。（2） 乙醇含氧高達34.7%，乙醇可以較MTBE更少的添加量加入汽油中（美國含氧化汽油中通常需添加7.7%乙醇，新配方汽油通常乙醇添加量為5.7%。汽油中添加7.7%乙醇氧含量達到2.7%，如添加10%乙醇，氧含量可以達到3.5%。（3） 通過添加乙醇或其它含氧化物，并改變汽油組成，美國新配方汽油可以有效降低汽車尾氣排放，美國汽車/油料（AQIRP）的研究報表明：使用含6%乙醇的加州新配方汽油，與常規(guī)汽油相比，HC排放降低10-27%，CO排放減少21-28%，NOx排放減少7-16%，有毒氣體排放降低9-32%；AQIRP的研究結(jié)果還表明，使用E85（85%乙醇+15%汽油的混合燃料），而不改變其他條件，與常規(guī)汽油相比，HC排放可以降低5%，NOX排放減少40%，CO增加約7%。國內(nèi)研究結(jié)果表明，燃用E15和E25時，HC含量比燃用汽油分別下降16.2%和30%，CO排放分別減少30%和47%。（4） 乙醇的資源豐富，生產(chǎn)技術(shù)成熟，以一定的比例摻混到車用燃料中，能夠充分利用現(xiàn)有的燃料儲運、分配和銷售系統(tǒng)；當乙醇摻混比例小于10%時，無須對汽車無需作大的改動。乙醇作為車用燃料的缺點：（1）乙醇的熱值為26.77MJ/kg比常規(guī)汽油熱值（43.50MJ/kg）要低，因此，使用乙醇汽油后，發(fā)動機的油耗隨著乙醇摻入量增加而增加，有資料報道，使用含10%乙醇的混合汽油時，發(fā)動機的油耗約增加5%。在相同辛烷值的前提下，發(fā)動機的動力性能也有不同程度的下降。（2） 乙醇的汽化潛熱大，理論空燃比下的蒸發(fā)溫度下降大于常規(guī)汽油，汽化潛熱大會導致汽車動力性及經(jīng)濟性下降，在低溫條件下，乙醇汽油不易起動，另氣化潛熱大使化油器中形成的燃氣混合比低（乙醇空燃比僅為9），比汽油正常燃燒所需要的理論空燃比15低的多，影響混合氣的形成及燃燒速度，使汽車驅(qū)動性能下降，影響最大的功率的發(fā)揮，不利于汽車的加速性。（3） 乙醇本身的飽和蒸氣壓為18kPa，但研究表明，乙醇調(diào)入汽油后，會產(chǎn)生明顯的蒸氣壓調(diào)合效應，當乙醇添加量為3-5.7%時，乙醇汽油的調(diào)合蒸氣壓隨乙醇添加量增加而提高，最高達58kPa；當乙醇添加量大于5.7%時，乙醇汽油調(diào)入蒸氣壓隨乙醇添加量增加逐漸降低。（4） 當乙醇添加到柴油中，乙醇柴油的閃點、十六烷值下降比較明顯。乙醇燃料汽車的應用及前景2000年9月-2001年6月，根據(jù)國務院領導的重要批示和國家經(jīng)貿(mào)委的統(tǒng)一的部署，中國石化股份公司石油化工科學研究院開展了燃料乙醇作為汽油調(diào)合組分的可行性試驗研究，分別進行了車用乙醇汽油調(diào)合特性及配方的實驗室研究和工業(yè)試生產(chǎn)；車用乙醇汽油水分特性及儲存、材料相容性實驗室研究；金屬腐蝕抑制劑的研制開發(fā)；車用乙醇汽油行車試驗研究；車用乙醇汽油國家標準的制定等主要研究工作。根據(jù)項目研究結(jié)果，2001年4月，分別制定出了車用乙醇汽油及變性燃料乙醇國家標準。中國石化、中國石油分別與2001年6月在河南、黑龍江兩省的鄭州、南陽、洛陽、哈爾濱、肇東五市開始車用乙醇汽油試銷售，截止到10月7日，河南省已銷售E1093號車用乙醇汽油650噸。在河南、黑龍江兩省推廣試點的基礎上，經(jīng)全國統(tǒng)一立法，明年國家將逐步擴大車用乙醇汽油的推廣范圍。河南20萬噸、黑龍江20萬噸燃料乙醇生產(chǎn)廠已完成改造，吉林60萬噸、安徽30萬噸的燃料乙醇生產(chǎn)廠建設項目已通過國家計委批準，正在建設中。我國推廣使用車用乙醇汽油勢在必行，前景良好。甲醇甲醇是一種無色、易揮發(fā)、易燃、有毒液體，易受氧化或脫氫而成甲醛，不易與烴類互溶，它的熱值低，蒸發(fā)潛熱較高，甲醇的抗爆性能好，除此之外，甲醇在少量水分存在的情況下還容易產(chǎn)生相分離。甲醇具有很高的含氧量，使用甲醇汽油可以有效提高發(fā)動機的熱效率，減少汽車一氧化碳C0及碳氫化合物HC的排放，而未燃燒的甲醇及醛類排放則較普通汽油有明顯增加。甲醇的生產(chǎn)方法主要是合成法，在生產(chǎn)過程中一般會含有酸性物質(zhì)，而且甲醇本身的吸水性使之在貯存過程中含有少量水分，同時受到空氣的氧化或細菌發(fā)酵也會產(chǎn)生少量的有機酸，以及，甲醇燃燒后產(chǎn)生的甲醛、甲酸等，都會對發(fā)動機產(chǎn)生較為嚴重的腐蝕和磨損影響。甲醇燃料的性能特點甲醇作為汽車代用燃料的主要優(yōu)點：（1） 辛烷值高，能顯著提高燃料的混合辛烷值，增強抗爆性能，可以提高發(fā)動機的壓縮比，從而提高發(fā)動機的功率。（2） 甲醇是高含氧量物質(zhì)，它在氣缸內(nèi)完全燃燒時所需要的過量空氣系數(shù)可以遠遠小于燃用汽油時所要求的值，燃燒更為充分。（3） 揮發(fā)性好，有利于與空氣的混和。甲醇汽油的可燃界限寬，燃燒速度快，可以實現(xiàn)稀薄燃燒，有利于提高發(fā)動機熱效率，對排氣凈化及降低油耗有利。（4） 可顯著降低尾氣排放。甲醇具有很高的氧含量，發(fā)動機應用甲醇汽油燃燒更加完全，且提高了發(fā)動機的熱效率，因此可減少汽車常規(guī)運行時尾氣中一氧化碳和碳氫化合物（CH）等廢氣排放。（5） 在高油價、低甲醇價格情況下，經(jīng)濟上甲醇燃料占有很大優(yōu)勢。甲醇作為汽車代用燃料的主要缺點：（1） 甲醇吸濕性強，與汽油互溶性差，會造成混合燃料的穩(wěn)定性、遇水分層問題；（2） 甲醇凈熱值不到常規(guī)汽油一半，甲醇燃料著火性差、低溫啟動性差，會出現(xiàn)發(fā)動機低溫啟動困難；（3） 甲醇對各種金屬均有嚴重腐蝕，造成發(fā)動機腐蝕及磨損問題，純燒甲醇需要對發(fā)動機進行改造，有發(fā)動機通用性問題；（4） 甲醇燃料十六烷值低，在壓燃式發(fā)動機中燃用甲醇燃料較困難，有發(fā)動機積碳問題；（5） 甲醇對汽車橡膠有溶漲作用問題；（6） 甲醇能量密度較低，燃油箱容積需適當放大。甲醇使?jié)櫥妥兿。瑫觿∧p，需要加防腐抑制劑；（7） 甲醇有毒，怠速情況下甲醇汽車排放的甲醛（非常規(guī)排放）為普通汽油車的3~6倍；（8） 使用甲醇燃料（M85、M100）時，需要另建儲運、加注和銷售設備系統(tǒng)，并建立安全防護系統(tǒng)。甲醇燃料作為替代燃料可行性分析甲醇作為燃料汽油中存在的一些優(yōu)點如：其揮發(fā)性好，有利于與空氣的混和。甲醇汽油的可燃界限寬，燃燒速度快，可以實現(xiàn)稀薄燃燒，有利于提高發(fā)動機熱效率，對排氣凈化及降低油耗有利。等等優(yōu)點…但甲醇汽油在少量水分存在的情況下容易發(fā)生相分離，影響貯存和汽車正常運轉(zhuǎn)。它的低溫性能和冷起動性能較差，這主要是由于甲醇的蒸發(fā)潛熱比汽油高3倍，低溫條件下，甲醇汽油不易起動，另氣化潛熱大使化油器中形成的燃氣混合比為6.45，比汽油正常燃燒所需的理論空燃比15低的多，使汽車運轉(zhuǎn)性能不良，驅(qū)動性能下降，影響最大功率的發(fā)揮，不利于汽車的加速性，嚴重的將影響汽車的驅(qū)動性能。甲醇為神經(jīng)毒物，具有顯著的麻醉作用，作為汽車代用燃料盡管可以有效降低C0及HC排放，然而，卻大大增加了有毒醛類化合物和未燃醇的排放。綜上所述，甲醇燃料弊大于利，它不適宜作為汽車的代用燃料?，F(xiàn)代柴油現(xiàn)代柴油分為合成柴油和生物柴油。合成柴油合成柴油分為：天然氣合成油（GTL）、煤合成油（CTL）、生物質(zhì)合成油（BTL）。在所有代用燃料中，合成油是最為理想的柴油替代品。合成油直接作為柴油機燃料或摻入柴油中能降低柴油機尾氣中硫化物等有害氣體的排放，能延長柴油機后處理裝置的壽命并提高轉(zhuǎn)化效率。天然氣合成油（GTL）除南非以煤為原料外，國外大部分都是以天然氣為原料生產(chǎn)合成油。受資源、投資規(guī)模、能耗等因素限制，目前全球GTL產(chǎn)能還不大。國外GTL的研究非常活躍。某跨國石油公司在全球范圍內(nèi)與多國政府、汽車企業(yè)合作，推廣使用GTL燃料，并在一些世界著名的大都市開展GTL汽車試車活動。當前，全世界只有少數(shù)幾個國家的部分城市在應用GTL，而且用量有限。大規(guī)模應用要在10?20年之后，預計20年后GTL代替石油的量約占全球石油總消費量的1%?2%。煤炭合成油（CTL）通過費托合成（FTD）制得的CTL合成柴油品質(zhì)較高，且品質(zhì)與原料煤的品質(zhì)無關。費托合成所得產(chǎn)物主要是直鏈烷烴，其特點是低芳烴、低烯烴、高十六烷值（十六烷值可達75以上）、含硫量很低或無硫，是車用柴油的理想組分，可直接應用于柴油機，是柴油機的清潔燃料，也可以任何比例同普通柴油混合以提高燃油品質(zhì)（但低溫流動性及潤滑性需要關注）。因為CTL的組成是烴類，與石油組成類似，在所有煤基燃料（甲醇、DME、CTL）中，CTL與汽車的適用性最好。采用CTL合成油作為柴油替代燃料，可以利用現(xiàn)有的柴油貯運、加注設施，應用的便利性很好生物質(zhì)合成油（BTL）BTL可以以多種生物質(zhì)為原料通過費托合成制得。也稱BTL為陽光燃料，是可再生能源，屬于第二代生物柴油。同GTL、CTL一樣，BTL是柴油的良好替代品。目前，BTL的生產(chǎn)工藝尚未成熟，BTL的工業(yè)化生產(chǎn)尚需時日，但BTL是最具發(fā)展?jié)摿Φ钠囂娲茉?。鑒于國內(nèi)具有豐富的生物質(zhì)資源，故BTL在國內(nèi)應有最為廣闊的發(fā)展前景。應進行BTL生產(chǎn)工藝的開發(fā)研究，以BTL作為合成柴油的主要發(fā)展方向。作為生物燃料，歐盟推薦采用BTL。一些汽車廠商也推薦采用GTL、BTL作為柴油替代燃料。生物柴油生物柴油是以油料作物和動植物脂肪為原料生產(chǎn)的柴油替代品，主要成分是脂肪酸脂類（脂肪酸甲脂或乙脂），也稱為第一代生物柴油。原料可以是大豆、油菜籽等油料作物，油棕和黃連木等油料林木果實，工程微藻等油料水生植物，以及動物油脂、廢餐飲油等，具有良好的來源多樣性和再生性，是可再生能源。生物柴油的優(yōu)勢：十六烷值及能量密度較高，與柴油互溶性好，可以直接與柴油混合使用，低比例（5%-20%）混合時不需要對發(fā)動機進行改造，且可以使用原有的燃料加注及儲運設備；柴油機燃用生物柴油可降低HC、CO、CO2、SOX的排放，提高能源效率，是柴油機良好的清潔代用燃料；硫含量低，不含芳香烴，可降低有害物的排放；生物降解性好，利于環(huán)保；閃點高，安全性好；粘度較大，潤滑性好。生物柴油的不足：揮發(fā)性低，易造成燃燒不完全而形成積炭；含有雙鍵使得安定性差，在空氣中易于氧化變質(zhì)。生物柴油的燃燒殘留物呈微酸性，對發(fā)動機有輕微的腐蝕性。所以生物柴油必須以一定比例與柴油摻燒?，F(xiàn)代柴油汽車的應用及前景近些年，歐洲和美國每年都有新的生物柴油工廠投產(chǎn)，而且年產(chǎn)量逐年遞增。低比率摻燒的生物柴油已得到世界范圍內(nèi)OEM的廣泛接受，B5（含5%生物柴油的柴油）柴油在歐洲的一些國家已得到推廣應用。美國、歐盟、加拿大已把生物柴油作為汽車代用燃料的組成部分。目前，我國生物柴油的生產(chǎn)規(guī)模還較小，生產(chǎn)能力約為10萬t/年左右，還未進行推廣應用。部分企業(yè)正在擴建，提高生物柴油產(chǎn)能。我國“十五”計劃發(fā)展綱要提出發(fā)展的各種石油替代品，已將發(fā)展生物液體燃料確定為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。生物柴油產(chǎn)業(yè)得到了政府、國家有關部門的支持，并已列入有關國家計劃。2005年國家專項農(nóng)林生物工程確定目標：2010年生物柴油生產(chǎn)能力為200萬t/年；2020年生物柴油生產(chǎn)能力將達到1500萬t/年。雖然生物柴油處于起步階段，供給能力很低，但隨著燃料制造技術(shù)的不斷提高與完善，其產(chǎn)能與供給能力將會逐步提高，在不久的將來會較大規(guī)模地推廣應用。其他動力汽車其他能源汽車主要包括燃燒電池汽車、混合動力汽車、太陽能電動汽車、核動力汽車等。燃料電池汽車燃料電池是指氫氣和空氣中的氧氣發(fā)生化學反應而產(chǎn)生電能的裝置，是最有前途的也是未來汽車的主要能量源，車輛安裝燃料電池，可以利用自身產(chǎn)生的電能驅(qū)動車輛行駛，能解決電動汽車的一次充電續(xù)駛里程短的問題，是高效、低公害的清潔汽車。在汽車上安裝燃料電池堆，還需要設法減小電池堆的體積。為此，就要把鉑電極、電解質(zhì)和隔離板做薄，改進技術(shù)，盡可能達到它們的最薄極限。燃料電池的基本原理盡管十分簡單，但是用來驅(qū)動汽車，由于需要的是能夠輸出大功率的電池堆，因而對技術(shù)的要求是非常高的。國內(nèi)完全自主研發(fā)燃料電池轎車整車的主要是上海神力公司，他們與同濟大學聯(lián)合開發(fā)了“超越”系列，2004年7月下線的“超越二號”最高時速115公里，能連續(xù)行駛168公里，到2005年初已累計行駛一萬公里。2005年下半年，采用“超越三號”技術(shù)的10輛燃料電池出租車將開始示范運行?；旌蟿恿ζ嚮旌蟿恿ρb置是將傳統(tǒng)發(fā)動機盡量做小一點，讓一部分動力由電池一電動機系統(tǒng)來承擔，既發(fā)揮了發(fā)動機持續(xù)工作時間長、動力性好的優(yōu)點，又可以發(fā)揮電動機無污染、低噪聲的優(yōu)點?；旌蟿恿ζ囀遣捎脗鹘y(tǒng)的內(nèi)燃機和電動機作為動力源，通過混合使用人力和電力兩套裝置開動汽車達到節(jié)省燃料和降低排放污染的目的，實用的內(nèi)燃機既有柴油機又有汽油機，但是共同的特點是排量小、質(zhì)量輕、速度快、排放好。電動系統(tǒng)中包括高效強化的電動機、發(fā)電機和蓄電池。與傳統(tǒng)的汽車相比，原動機經(jīng)常處于最佳工況，降低了排放;能量自動回收，提高了能量利用率;采用純電動行駛模式，可以在特定的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)零排放?；旌蟿恿ζ嚦l(fā)動機、電動機、蓄電池等各種單元基礎外，重要的技術(shù)是各系統(tǒng)的電子控制技術(shù)和整車的動力系統(tǒng)優(yōu)化，匹配好的系統(tǒng)能達到節(jié)省燃料50%、排放下降80%、制動能量回收達到30%。我國東風混合動力電動汽車研發(fā)取得重要突破。在歷經(jīng)了功能樣車、性能樣車、產(chǎn)品樣車的開發(fā)之后，東風混合動力城市公交車和混合動力轎車攻克了動力系統(tǒng)技術(shù)平臺、整車設計等一系列技術(shù)瓶頸，通過了全套性能試驗和強制性檢測。目前，東風混合動力城市公交車已有4款車型正式列入國家發(fā)改委《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品》公告，獲得生產(chǎn)銷售資格。累計已有50輛東風混合動力城市公交車先后投放于武漢市3條公交線路，以自主品牌東風風神轎車為基礎車的混合動力轎車已經(jīng)下線并量產(chǎn)，東風混合動力城市公交車、轎車正式由研發(fā)向產(chǎn)業(yè)化邁進。太陽能電動汽車顧名思義，太陽能電動汽車就是不用燃油，用太陽能做能源的車。但太陽能不能儲存，這就需要太陽能電池對它進行儲存并供給汽車使用，太陽能電池分類單晶硅太陽能電池多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、有機物太陽能電池、納米品太陽能電池。太陽能的利用形式主要有兩種一是熱能的直接利用，如利用鏡面或反射槽將太陽光聚焦在收集器上，如利用鏡面或反射槽將太陽光聚焦在收集器上，由中間介質(zhì)吸熱產(chǎn)生蒸汽，推動氣輪機組發(fā)電。另一種主要形式是利用小型太陽能裝置為房屋采暖供熱，現(xiàn)己大量應用?，F(xiàn)己大量應用。太陽能光伏發(fā)電和太陽熱發(fā)電兩項技術(shù)在未來的能源太陽能光伏發(fā)電和太陽熱發(fā)電兩項技術(shù)在未來的能源產(chǎn)業(yè)中至關重要，是目前世界各國關注的熱門技術(shù)。用太陽能電動車杜絕了污染，相比其他能源最大的優(yōu)點就是清潔無污染，能源簡單得到。但其最大的缺點就是不易儲存，即使有太陽能電池，但其容量也有限，那么其可靠性也會降低；它的動力性明顯差于其他能源。所以太陽能電動汽車主要可開發(fā)市場為家庭私家小轎車，不宜于載貨大汽車。我國的太陽能汽車事業(yè)起步較晚，多數(shù)太陽能汽車的研制工作主要由各院校和科研院所進行。在我國國家知識產(chǎn)權(quán)局與太陽能相關的專利中，有很大一部分是與太陽能并網(wǎng)發(fā)電和太陽能熱水器相關，直接與太陽能汽車相關的專利不多?？傮w來說，有以下特點：太陽能在汽車上應用一般只涉及汽車的輔助電源系統(tǒng)。太陽能電池所提供的能量只能用于車輛的電器、儀表等，或是對車載蓄電池進行充電?，F(xiàn)今有部分量產(chǎn)車在其天窗頂部添加了太陽能電池，經(jīng)控制器、逆變器驅(qū)動車載空調(diào)工作。所有以太陽能作為驅(qū)動能源的專利產(chǎn)品中，太陽能所占的能源比例份額太少。國內(nèi)有把太陽能用于電動自行車，也有用于微型車的例子，但太陽能所能提供的能量只占到所需驅(qū)動能量的30%以下。核動力汽車核動力汽車的前景自工業(yè)革命以來，人類對于能源的需求不斷增加，也給自然環(huán)境帶來了非常深遠的影響，然而地球數(shù)十億年積累的能源卻是短期不能再生的，所以更為高效、更為環(huán)保的新能源將是人類發(fā)展的必然趨勢，核動力汽車便在此基礎上誕生了。早在1957年，美國福特公司就生產(chǎn)了第一輛核動力汽車(概念車Nucleon)。這款概念車的外形至今看起來仍然是非常的前衛(wèi)，當然它的動力系統(tǒng)更為前衛(wèi)。在兩個后輪之間的核反應堆以鈾元素的核裂變?yōu)槟茉?，能夠把水變成高?/p>