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什么是低碳化学

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时间:2024-08-17 14:00:05
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什么是低碳化学【专家解说】:什么是低碳能源?从目前理解水平上说,是一种含碳分子量少或没有碳分子结构的能源,是现代汽车一种低碳“动力”,广义的说是一种既节能又减排的能源。地碳能源特点

【专家解说】:什么是低碳能源?从目前理解水平上说,是一种含碳分子量少或没有碳分子结构的能源,是现代汽车一种低碳“动力”,广义的说是一种既节能又减排的能源。   地碳能源特点   属于一种清洁能源,突出的是减少CO2对地球性的排放污染,同时也对社会性污染排放的减少,如实现欧Ⅲ,欧Ⅳ做出限定,使这两种不同减排体系,尽可能的协调起来;   — 应该是可再生的,可持续应用的能源;   — 对汽车的运用来说,要高效,适应环境性能好;   — 尽可能的促使实现大规模化产业应用;   — 要讲全生命用期的节能减排放果,如某种能源在生产中产生大量碳排放物,或用大量的水来制造,要用大量的电来维持,还要大量稀缺物质消耗,都要科技上给予减低和消除。   目前一些汽车能源的含碳能初步分析: 燃料种类 化学分子式 分子量 汽车理论   空燃比 体积比 折标煤系数(kg标煤/kg) 汽油 以C8H18为代表 11414.858.41.5195柴油 以C16H34为代表 22614.584.21.4676天然气 CH416.0516.759.521.6901液化石油气 C3H844.1115.723.81.5464甲醇 CH3OH326.477.140.6915乙醇 C2H5OH469.9814.30.9285二甲醚 CH3OCH3468.9814.30.9693氢气 H22.0234.52.384.0922   从实事求是出发,衡量各种能源利弊看,目前柴油应用比汽油好,但中国柴油供应量和含硫高是大问题;天然气,液化石油气来源丰富,含碳量比汽、柴油低,利用比较快;醇类燃料可降低碳排放,目前已有少量加入汽,柴油混合使用中,纯化应用还有一定困难;二甲醚是一种化工产品,属中低碳燃料,宜推广,氢能是一种脱碳型燃料,但目前科技水平看提取效率低,成本高,储存难有待较长期期待。   上面讲多属于石化燃料,在现实中仍居主导地位,但总有一天会用光的,因此一定要发展可再生能源,而且是无污染的可持续的。如太阳能,风能,地热能,海洋能,生物质能,核能等来源广泛,全球汽车产业都在探索应用之中,特别是太阳能,风能已成为重点产业快速发展中,可用于汽车的一次能源或二次能源上,随着时间空间转移,会越来越多的。   科学家推测,有朝一日核聚变能开发应用于社会上发电,给全球电能供应产生巨大的突变,将转化为一种不要钱,用不完的电。由此供应给电动汽车的电也是用不完的。最近三、四十年,全球主要国家,包括中国都在加紧研制核聚变项目。科学家推测乐观的三四十年后可以获得应用,但本世纪中,即使是悲观派也认为是可以获取的,当然这只是一种科学的猜想,但不是幻想,而是现实的推论,这对于汽车业者都是一个最好期待的信息吗?   二十一世纪将是一个汽车能源多元化应用世纪,至今还很难有一个科学的定论,由于科技进展不确定因素太多,全球汽车业的燃料应用可能形成下图所列出的一种状态。   近年,全球汽车产业对汽车CO2排放方面的研究下了很大功夫,取得相当大的进展。一种以标准型轿车为代表,每公里排放多少克CO2的趋向,已经得到各个方面认可,即将成为一种地区性强制标准,准备实施。   加州对各地区,各国车辆CO2排放水平作了测定。从图上看,美国显然处于劣势,这是大型车辆应用太多的效果,每车平均都在250克/公里范围,加州目前虽然高,但也制定地区标准,加以严格限制。中国、澳大利亚处于中等排放水平,目前中国每车排放处在180克/公里左右,欧盟、日本比较低,约处在140克/公里左右。   关于汽车的节能,美国习惯按每加仑跑多少英里来计算,按下图示情况看,欧盟和日本居优势,中国,澳大利来居中等地位,而美国仍是“油老虎”。这样,如果与上面CO2排放量对比,可以看出,节能与减排效果基本是一致的,大家都要往节能减排方向努力。   在发达国家中,汽车用量占CO2排放量25~28%。2008年11月欧盟议会通过了以轿车为代表的CO2排放法规总体规划2012年要达到130克/公里,尽管汽车企业提出种种困难,但仍认为要坚持实施。到2020达到95克/公里。   欧盟还提出,到2012年,对CO2超标的新出产的轿车,要实行惩罚措施,惩罚金额将按超标比例递增。超过目标3克以内每1克罚5欧元,超2克罚20欧元,超3克罚45欧元,要是超标4克将罚140欧元;而从2015年开始,每超标1克,都将被罚95欧元。法国政府2007年12月推出bonus-malus计划,规定CO2排放小于60克/公里,奖5000欧元,101-120克/公里奖700元,131-160,不奖不罚,如超过的161-165克/公里罚200欧元,166-200克/公里罚750欧元,超过200克/公里罚2600欧元。在法国2008年CO2排量低于130克/公里乘用车同比销量增长46%,英国SMMT发布2008年新车平均CO2排放量为158克/公里比2007年减少4.2%,比2006年减少16.8%,目前英国已有236个车型排放在130克/公里以下。这样对欧盟汽车产业的减排,提出了巨大的挑战,同样,也是对全球汽车产业提出的严重挑战。   电动汽车的产业化   从总体上看电动汽车属于低碳汽车范畴,我国目前正按着以电动汽车为主流,辅其他新能源汽车共同发展的路线进行。日本作为电动汽车产业化的先行者,他们对电动汽车的评估是:   电动汽车不能简单理解为传统汽车加电机,电池的产品概念,它是国内外众多高科技集成化,连续化和阶段性的融合和应用的成果,即使是对传统的产品,也要进行大力的改进,这包括内燃机在内,以此构成新世纪汽车产业新一轮产业革命的动力。   目前,国内外五花八门的新能源汽车太多了,简直是眼花瞭亮,但所有这一切都不是赶时髦,而是都在探索走产业化道路的可能性。现在国内电动汽车已经具备产业化条件,要下力量推动电动汽车从示范性阶段转而产业化,这是新能源汽车产业一项核心任务。   那么,什么是电动汽车的产业化呢?应当明确,电动汽车的汽车不单纯是科技发展问题,而是一种社会学和经济学上问题,我们汽车产业过去吃亏不少,主要是光在科技上努力,而在产业化上都体验不出来,结果使前面一切努力都化为乌有。所以电动汽车的产业化就是让多少年来,国内外众多高科技成果,通过社会有效管理,集聚起来,经过吸收,消化,融合,转化为社会生产力。   经过十多年来实践努力,我们已经提出“三纵,三横”的技术路线,为了更好实现产业化,我们应形成一种“三纵、三横、三系统”的产业化路线,这是促进电动汽车从科技范畴,走向社会生产力范畴有力措施。   “三纵”是纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车;“三横”是高效能动力电池,先进的电机技术和信息化的驱动电控系统技术,“三系统”是新型电动汽车产品设计和制造系统,特别是计算机上的建模和工程辅助分析的应用;新型能源的开发和应用管理系统,以及社会应用工程、新型商业模型和法规、政策、标准等,这就构成比较完整的电动汽车新型产业和实现产业化的三个平台。   当前,混合动力汽车技术已经成熟,要大力推进产业应用和商业化进程,特别是插入式混合动力汽车和中、低度的混合动力汽车要快点进入轿车领域,进入百姓家庭,纯电动汽车在动力电池上已取得很好进展,锂离子电池产业化前景良好,要设法尽快进入实用,以取代铅酸电池和镍氢电池,现在国际上都不用了,我们还倡导这种电池并不是高明的办法。燃料电池的研发,近来有不少争论,但谁也没有否定它的良好前景,只是在时间段上有看法,为此,要针对科技难关进行攻关,从战略上看它是一种脱炭型产品,从长远战略上思考,前景很好,有些科技难关总是可以攻下来的,近日本田汽车宣称,将赌注押在燃料电池上,已于汤浅株式会社合作,开发新型的燃料电池,因为它是最清洁的汽车动力。同时,我们也要看到,太阳能,风能等可再生能源加速发展,这时发展电动汽车,实现全过程的绿色产业和减少国内火电供电的污染有很大好处。   为此,从新能源汽车产业来讲,先把电动汽车产业搞起来,同时兼顾其他新能源汽车的发展,我们就会很好的抓住新能源汽车产业生产力的序列化,一步一步有区别的,有目标的,主动的向前推进!
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