石油、煤炭等化石能源日益枯竭，并引起霧霾、氣候變化等巨大環(huán)境問(wèn)題。目前以替代石油燃料為目標(biāo)的新能源汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)如：氫能源(燃料電池等)汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為液體替代燃料等，但都面臨許多問(wèn)題。

有沒(méi)有可能另辟蹊徑直接以可再生的燃料作為汽車(chē)動(dòng)力、并像現(xiàn)有汽車(chē)一樣燃料來(lái)源廣泛、儲(chǔ)運(yùn)補(bǔ)充方便沒(méi)有里程焦慮、并消除尾氣污染？

研發(fā)人員確曾長(zhǎng)時(shí)間把目光投向兼容各種燃料的外燃機(jī)在汽車(chē)上的應(yīng)用，汽車(chē)名字中的“汽”字就來(lái)自最早的蒸汽機(jī)汽車(chē)；斯特林機(jī)發(fā)電效率不亞于內(nèi)燃機(jī)，但自重大、輸出扭矩小、暖機(jī)時(shí)間長(zhǎng)等不適合用于直接輸出動(dòng)力的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，上世紀(jì)九十年代國(guó)際上就已有定論。

不過(guò)未被注意的是電動(dòng)汽車(chē)出現(xiàn)后，電驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)的高效是公認(rèn)的，那么外燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)單純只作為增程器式電源能否避開(kāi)這些缺陷，若再輔以小容量蓄電池調(diào)蓄電量保證啟動(dòng)、暖機(jī)等階段供電的方案是否可行？實(shí)際上外燃機(jī)技術(shù)經(jīng)上百年發(fā)展也已今非昔比，謹(jǐn)懷拋磚引玉之心與大家共同探討。

生物質(zhì)能混合動(dòng)力的設(shè)計(jì)：

在串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)中，車(chē)載發(fā)電系統(tǒng)一般是汽、柴油發(fā)電機(jī)，我們稍作改動(dòng)：1、取下內(nèi)燃發(fā)電機(jī)換上輕便高效外燃機(jī)發(fā)電機(jī)組(斯特林機(jī)等)，可同時(shí)兼容汽柴油、工業(yè)棕櫚油、豆油、蔗糖、精洗煤炭等燃料，及木柴、秸稈等高壓制成生物質(zhì)顆粒燃料。2、加裝車(chē)載輕型制氧機(jī)，利用熱量占60%以上白白排放的尾氣熱量變溫變壓吸附制高純度氧氣，溫差發(fā)電片(兼做電子制冷片)輔助變溫及利用尾氣溫差發(fā)電。3、純氧富氧直燃發(fā)電，嚴(yán)格尾氣凈化等環(huán)保設(shè)計(jì)。4、所發(fā)電力接入調(diào)蓄電池，容量?jī)H保證啟動(dòng)、加速、爬坡、發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)等階段供電，維持電量平衡，停車(chē)或低速行進(jìn)時(shí)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)可給蓄電池充電，取消重量大、造價(jià)昂貴的大容量動(dòng)力電池。如下圖示意：

因此，我們認(rèn)為，融資租賃、分期付款、卡車(chē)租賃業(yè)務(wù)應(yīng)該能夠打開(kāi)電動(dòng)重卡市場(chǎng)。

大家可能擔(dān)心現(xiàn)階段燃料供應(yīng)體系尚未建立，難以推廣；我們認(rèn)為：生物質(zhì)顆粒燃料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，物流公司采購(gòu)存儲(chǔ)于基地倉(cāng)庫(kù)不成問(wèn)題；重卡裝載一噸生物質(zhì)顆粒行程可達(dá)一千五百公里，兩噸三千公里，足以往返公司基地，既使偶然遇到燃料攜帶量不足也可到現(xiàn)有加油站去加汽、柴油應(yīng)急。草木灰是緊俏肥料，可聯(lián)系農(nóng)場(chǎng)、園藝場(chǎng)定期運(yùn)售，這樣可以克服燃料供應(yīng)影響。

而且在這類(lèi)重卡售出后，每隔三、五百公里(相當(dāng)于每個(gè)省兩、三個(gè))建立生物質(zhì)顆粒供應(yīng)點(diǎn)不會(huì)有困難，實(shí)際上很多物流中心停車(chē)場(chǎng)均可騰出幾個(gè)車(chē)位貯存供應(yīng)顆粒燃料，或由生物質(zhì)顆粒供應(yīng)商派出移動(dòng)貯料車(chē)開(kāi)赴各停車(chē)場(chǎng)供料，這些都不難做到，可依此為基礎(chǔ)逐步建立燃料供應(yīng)體系。

或者推廣開(kāi)來(lái)后會(huì)有一段時(shí)期生物質(zhì)顆粒燃料產(chǎn)量不夠，部分可暫時(shí)用精洗煤炭代替，對(duì)于石油這一能源瓶頸被馬六甲海峽死死卡住的中國(guó)來(lái)說(shuō)，能夠以煤代油也是大好事。

車(chē)載發(fā)電機(jī)取代現(xiàn)有電網(wǎng)

至于乘用車(chē)推廣，既要看到石油即將枯竭及帶來(lái)的霧霾等嚴(yán)重環(huán)保問(wèn)題、全球聯(lián)合抑制氣侯變化的決心，也要看到現(xiàn)有電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)路線都是建立在歐美國(guó)家電力充足前提下的，而其余一百多個(gè)國(guó)家電力短缺的瓶頸，例如印度不但電力系統(tǒng)老化不堪重負(fù)經(jīng)常停電，甚至多達(dá)四分之一人口的三億多人完全無(wú)電可用，連起碼的生活照明、空調(diào)用電都無(wú)法解決，推廣純電動(dòng)汽車(chē)不容回避的是作為一個(gè)巨大的用電器必然要求電力增容，再新增用電容量電網(wǎng)更難承受。按中國(guó)推廣兩億輛電動(dòng)乘用車(chē)計(jì)，至少新增裝機(jī)容量四億千瓦，需投資四萬(wàn)億元，相當(dāng)于四萬(wàn)億經(jīng)濟(jì)刺激規(guī)模。

所以針對(duì)廣大的缺電少油地區(qū)尤其生物質(zhì)材料來(lái)源豐富地區(qū)這樣的市場(chǎng)，本技術(shù)產(chǎn)品既是新能源汽車(chē)，而車(chē)載發(fā)電機(jī)兼做可實(shí)現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)供的分布式能源發(fā)電站，靈活彌補(bǔ)大電網(wǎng)不足；裝載25千瓦斯特林機(jī)的汽車(chē)售價(jià)30萬(wàn)左右，單位千瓦投資約一萬(wàn)二，僅與生物質(zhì)發(fā)電站相當(dāng)。而純氧富氧燃燒技術(shù)突破燃燒條件的限制，哪怕剛砍伐的新鮮雜草、樹(shù)枝等也可作為發(fā)電燃料，各類(lèi)燃料隨處可見(jiàn)，并向取代電網(wǎng)過(guò)渡。

全球發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為六十億千瓦(包括水電、火電、核電、風(fēng)電等都在內(nèi))，當(dāng)生物質(zhì)能混合動(dòng)力汽車(chē)推廣到兩、三億輛時(shí)(相當(dāng)于美國(guó)汽車(chē)保有量)，車(chē)載平均三十千瓦發(fā)電機(jī)，總發(fā)電能力遠(yuǎn)超六十億千瓦；而且舊汽車(chē)報(bào)廢后車(chē)載發(fā)電機(jī)仍可用于發(fā)電，發(fā)電能力進(jìn)一步增加；可逐步取代現(xiàn)有發(fā)電廠及電網(wǎng)系統(tǒng)，在能源草產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來(lái)后即可以能源草取代發(fā)電的燃煤。(當(dāng)全球汽車(chē)更換總量達(dá)現(xiàn)有的十億輛時(shí)，發(fā)電能力超過(guò)三百億千瓦，閑暇時(shí)發(fā)電量即可滿足全球電力供應(yīng)，足以完全取代現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng))。

至于燃料供應(yīng)體系更換，可充分利用現(xiàn)有燃料銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，與現(xiàn)有加油站系統(tǒng)合作共贏，作為節(jié)油的混合動(dòng)力汽車(chē)車(chē)型是兼容汽油、柴油等各種燃料的，可先照常供應(yīng)汽、柴油，逐步增供工業(yè)棕櫚油、工業(yè)豆油、地溝油、工業(yè)蔗糖等無(wú)灰燼燃料；過(guò)渡到精洗煤炭摻混的生物質(zhì)顆粒燃料，隨能源草產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展減少摻混比例。(現(xiàn)在光馬來(lái)西亞、印尼遺棄的易于收集儲(chǔ)運(yùn)的棕櫚殼就達(dá)每年六千萬(wàn)噸，生物質(zhì)來(lái)源豐富)。

有些情形可直接推廣成型生物質(zhì)燃料的，如烏克蘭地區(qū)，土質(zhì)肥沃而油氣進(jìn)口被俄羅斯掐斷，又面臨軍事威脅，可直接發(fā)展能源草種植，估計(jì)以黑土聞名于世的當(dāng)?shù)赝寥滥戤€產(chǎn)十幾噸乃至上百?lài)嵏刹莶怀蓡?wèn)題；在強(qiáng)大軍事壓力下坦克、裝甲車(chē)、移動(dòng)火炮、特種軍用車(chē)輛等也可采用本技術(shù)改裝；而且改裝后在叢林地帶作戰(zhàn)則燃料幾乎隨處可得，并可優(yōu)先發(fā)展全電坦克等先進(jìn)裝備。同樣的理由適用于朝鮮、臺(tái)灣、越南、東歐等地。

發(fā)展能源草取代化石能源：

在土地資源利用接近極限情況下，能源草種植不能大規(guī)模投資開(kāi)墾新的專(zhuān)用土地，而全球退化、荒蕪的耕地總數(shù)累計(jì)約為二十億公頃，其種植、運(yùn)輸?shù)葪l件基本還在，種植適應(yīng)性極強(qiáng)的能源草(太陽(yáng)草、巨菌草等)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是最佳方案，可迅速恢復(fù)地力；且保證施肥量(把能源草燃燒生成的草木灰施回去即可)即可畝產(chǎn)七噸干物質(zhì)，或二噸油當(dāng)量燃料；當(dāng)間作輪種能源草修復(fù)的種植量維持每年五億公頃時(shí)，可得到相當(dāng)于全球能源消耗總量一百五十億噸油當(dāng)量的干物質(zhì)，即可停止石油、煤炭開(kāi)采。

針對(duì)生物質(zhì)分散、容重低、收割難、不易儲(chǔ)運(yùn)等特點(diǎn)，不能走集中發(fā)電的路；現(xiàn)有生物質(zhì)電廠的秸稈收購(gòu)價(jià)上限在每噸380元左右，否則就會(huì)虧本，而實(shí)際收購(gòu)價(jià)甚至低至每噸一百元，這點(diǎn)錢(qián)連運(yùn)輸?shù)某杀径疾粔颍N植戶(hù)寧愿它爛在地里；收購(gòu)數(shù)量也不穩(wěn)定而沒(méi)有保障，專(zhuān)門(mén)種植能源草的話種植戶(hù)就更沒(méi)有積極性了。又面臨單位千瓦投資(11000元左右)遠(yuǎn)高于火電、并網(wǎng)外輸難等種種瓶頸，幾乎年年虧本，自然難以發(fā)展。

能源草種植在揭示車(chē)用(發(fā)電)燃料前景后，收購(gòu)價(jià)上漲空間很大，在每噸兩千元以?xún)?nèi)都是合算的，哪怕上浮到每噸五百元甚至就已遠(yuǎn)超種糧食的收益，需求量極大且穩(wěn)步增長(zhǎng)，一年種植多年收割，種植技術(shù)簡(jiǎn)單省事，又可大規(guī)模機(jī)械化種植，還能修復(fù)退化耕地，必然突破瓶頸；如有各國(guó)政策激勵(lì)則發(fā)展將更迅猛。

我們知道燃料有灰燼不符合當(dāng)前使用習(xí)慣，如果在加油站固體燃料添加流程作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中加入草木灰收集作業(yè)，應(yīng)能消除這一習(xí)慣影響，并共同構(gòu)建草木灰肥的回收、出售運(yùn)輸體系，作為鉀磷豐富的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥形成生態(tài)循環(huán)。另需增加的氮肥生產(chǎn)能力可發(fā)展生物質(zhì)氣合成氨、尿素技術(shù)(而不使用煤炭)。假如中國(guó)每年五億噸生物質(zhì)燃料產(chǎn)生三千萬(wàn)噸草木灰計(jì)算，等于化肥產(chǎn)量的一半，而且省卻了大筆化工建設(shè)的費(fèi)用，而所需考慮的是磷循環(huán)缺失的補(bǔ)救，這不是本文討論的范圍了。

更進(jìn)一步的設(shè)想是，占全球陸地面積一半的因缺水而難以開(kāi)發(fā)的旱地，使用能源草進(jìn)行改良成為有利可圖的事情，從而可撬動(dòng)有史以來(lái)最大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈，使作為經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的各國(guó)農(nóng)林業(yè)得到空前的鞏固和發(fā)展，并徹底擺脫當(dāng)前經(jīng)濟(jì)危機(jī)。

本設(shè)想所涉及各類(lèi)技術(shù)都是現(xiàn)有簡(jiǎn)單技術(shù)組合，商業(yè)化模式也很普通，并無(wú)難以逾越的瓶頸。雖然純電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)確立為包括我國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家未來(lái)新能源汽車(chē)主要發(fā)展方向(技術(shù)路線)，但創(chuàng)新就應(yīng)該允許、鼓勵(lì)大膽設(shè)想、嘗試，許多改變世界的發(fā)明一開(kāi)始都是看起來(lái)顯得離經(jīng)叛道、荒誕不經(jīng)的瘋狂設(shè)想，沒(méi)有一個(gè)是循規(guī)蹈矩、按部就班設(shè)計(jì)出來(lái)的。

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁(yè) >