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 　　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！