新能源汽車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析

1、新能源汽車的現(xiàn)狀和開展趨勢(shì)分析某某某 車輛工程 0000班 202100000000摘要： 本文通過對(duì)新能源汽車開展現(xiàn)狀和開展趨勢(shì)的闡述，簡要分析了現(xiàn)階段新能源汽車開展在技術(shù)、市場和戰(zhàn)略層面的特點(diǎn)和局限性之所在。同時(shí)對(duì)相關(guān)政策和戰(zhàn)略導(dǎo)向進(jìn)行淺析，對(duì)中國開展新能源汽車的開展戰(zhàn)略予以相應(yīng)分析，并分析了新能源汽車技術(shù)開展的未來走向，還簡要介紹了新能源汽車的前沿技術(shù)。關(guān)鍵詞：新能源汽車 現(xiàn)狀 開展趨勢(shì) 分析 前沿技術(shù)一、新能源汽車開展背景分析眾所周知，當(dāng)時(shí)間的年輪轉(zhuǎn)向21世紀(jì)，汽車成為工業(yè)開展的熱點(diǎn)。但是，當(dāng)石油危機(jī)、環(huán)境破壞和金融危機(jī)席卷全球工業(yè)開展時(shí)，汽車產(chǎn)業(yè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。所以，新能源汽車便

2、成為各國所看重和重點(diǎn)支持的新興產(chǎn)業(yè)，更是我國汽車行業(yè)開展的重中之重?，F(xiàn)將從四個(gè)方面對(duì)新能源汽車的開展背景進(jìn)行分析：1、能源危機(jī)化石能源作為不可再生能源，一直以來以其低廉的經(jīng)濟(jì)本錢而受到傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的青睞，但是通過對(duì)石油儲(chǔ)量的綜合估算，石油可被支配的化石能源的極限，大約為11801510億噸，以2021年世界石油的年開采量計(jì)算，石油儲(chǔ)量大約在2050年左右宣告枯竭，也就是說，這些傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速地接近枯竭。這對(duì)汽車保有量快速增加的中國來說將是一個(gè)嚴(yán)峻的問題。能源的盡頭將是什么？沒有人想坐以待斃。所以在能源的巨大壓力之下，如何大力開展和推動(dòng)新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化是我國汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)

3、階段所需研究的重大課題。2、環(huán)境危機(jī)隨著工業(yè)開展，尤其是汽車產(chǎn)業(yè)的快速開展，汽車已經(jīng)成為目前城市的主要污染源之一，而汽車尾氣中的有害成分，如CO、HC及氮的氧化物是大氣污染的主要成分。及統(tǒng)計(jì)，在主要城市中心，交通排放的CO形成的污染物濃度占CO總濃度的9095，HC和NOX占8090，由此可見，傳統(tǒng)的燃料汽車對(duì)城市大氣的破壞性。所以，從保護(hù)居民的生活環(huán)境的必要性看來，研發(fā)環(huán)境友好型的新能源汽車是相當(dāng)有必要的。3、經(jīng)濟(jì)危機(jī)從某種程度上來講，金融危機(jī)也給新能源汽車的開展提供了新的機(jī)遇。因?yàn)樾履茉雌囀抢瓌?dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的一張新的王牌，所以各國、各企業(yè)為了擺脫經(jīng)濟(jì)低谷，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇而大力支持和開發(fā)新能源汽

4、車以獲得新的市場并使自己在未來的產(chǎn)業(yè)競爭格局中占據(jù)有利位置。作為世界各大汽車企業(yè)共同戰(zhàn)略選擇的新能源汽車，由于其出色地滿足了人們對(duì)節(jié)能減排的需求從而能占據(jù)未來汽車的大局部市場。也因?yàn)槠漭^低的使用本錢使其能夠迅速地被消費(fèi)者所接受。市場需求的增加使其可以成為未來經(jīng)濟(jì)的新的引擎。4、技術(shù)革新技術(shù)進(jìn)步永遠(yuǎn)是產(chǎn)業(yè)革新的不竭動(dòng)力，雖然電動(dòng)汽車早在19世紀(jì)便被研制出來，但是由于電池等技術(shù)的不完善，其在與以燃機(jī)為動(dòng)力汽車的競爭中敗下陣來。但是科技總是不斷進(jìn)步的，隨著電池技術(shù)的開展和各種其他能源汽車的研發(fā)成功，新能源汽車產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)了許多新技術(shù)，其產(chǎn)品的研發(fā)也越開越受到人們的關(guān)注。而能源的多樣化開展給汽車新技術(shù)的應(yīng)

5、用帶來了無限可能，因此，各類新能源汽車的研發(fā)和生產(chǎn)必然會(huì)將汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域延伸、拓展到更加廣泛的產(chǎn)業(yè)范疇。這也是新能源汽車的開展根底之所在。二、新能源汽車開展現(xiàn)狀分析通過對(duì)新能源汽車開展的背景的分析，不難看出，新能源汽車的研發(fā)是將是今后汽車產(chǎn)業(yè)開展的焦點(diǎn)，國內(nèi)外各大汽車公司和科研機(jī)構(gòu)也紛紛致力于開發(fā)新能源汽車并使之產(chǎn)業(yè)化。這對(duì)現(xiàn)新能源汽車的長足的開展有著及其積極的意義。分析新能源汽車開展的現(xiàn)狀可以幫助我們更加清晰地了解該產(chǎn)業(yè)的動(dòng)向，也有利于我們向更長遠(yuǎn)的開展目標(biāo)邁進(jìn)。1、技術(shù)層面目前，世界各國采用主流的清潔能源技術(shù)為“零排放的電動(dòng)動(dòng)力和開發(fā)排放污染低的替代能源。而技術(shù)應(yīng)用到新能源汽車上就主要表達(dá)在

6、電動(dòng)汽車方面，包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車。同時(shí)天然氣等石油替代能源動(dòng)力汽車也在迅速開展，如以天然氣、液化石油氣、生物柴油、合成燃料、醇類燃料、醚類等多種清潔為替代能源的汽車。1電動(dòng)汽車電動(dòng)汽車的一個(gè)共同特點(diǎn)是汽車完全或局部由電力通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)低排放和零排放。雖然蓄電池電動(dòng)汽車是最早出現(xiàn)的電動(dòng)汽車，但使用鉛酸電池的汽車整車動(dòng)力性、續(xù)駛里程與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車有較大的差距，而使用高性能鎳氫電池或者鋰電池又會(huì)使本錢大大增加。并且蓄電池電動(dòng)汽車都需有一定充電時(shí)間及相應(yīng)的充電設(shè)備，使用場合受到了限制。同時(shí)其高速階段的動(dòng)力性與內(nèi)燃機(jī)汽車有明顯的差距。所以，在電池技術(shù)尚未成熟的現(xiàn)階段，純

7、電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化還有很長的路要走。至于燃料電池汽車，雖然其具有近65的能量利用率，能夠?qū)崿F(xiàn)零排放或低排放、低噪聲，甚至國外最新開發(fā)的高性能燃料電池汽車已經(jīng)幾乎與傳統(tǒng)汽車相媲美，但本錢卻制約其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。在加拿大進(jìn)行的示范試驗(yàn)說明，使用燃料電池的公共汽車制造本錢為120萬加元，而使用柴油機(jī)的公共汽車僅為275萬加元。另一方面燃料制取和儲(chǔ)存是其大量推廣的枷鎖，況且完全依靠燃料電池作為動(dòng)力源，在車輛的動(dòng)力性、可靠性和制動(dòng)能量回收方面都有著明顯的缺陷。所以如何進(jìn)一步研發(fā)更高效的燃料電池是其開展中面臨的問題之一?；旌蟿?dòng)力汽車融合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了兩者的缺點(diǎn)，近年來獲得了飛速開

8、展，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化，PRIUS和INSIGHT兩款混合動(dòng)力汽車的成功向人們展現(xiàn)了混合動(dòng)力技術(shù)的魅力和巨大的市場潛力。但是，目前的混合動(dòng)力汽車并不是電動(dòng)汽車開展的終極目標(biāo)，畢竟，真正的電動(dòng)汽車還是要以電能為主要能源供給，因此插電式混合動(dòng)力汽車將是未來混合動(dòng)力汽車的主角。2代用燃料汽車代用燃料汽車的開展前景較好，在各種汽車代用燃料中，液化石油氣LPG和壓縮天然氣CNG最方便投入使用，而且目前已經(jīng)具有好的配套根底設(shè)施。由于其在排放和經(jīng)濟(jì)性能要求較高而動(dòng)力性能要求一般的公共交通領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。特別是在有許多農(nóng)業(yè)大省的農(nóng)業(yè)大國中國，其乙醇資源豐富，所以乙醇汽車有良好的應(yīng)用前景。但是由

9、于燃?xì)庖话悴捎酶邏嘿A存，在平安性方面存在一定隱患。另外，其動(dòng)力性與傳統(tǒng)汽車有明顯差距，一般會(huì)下降20左右。又由于燃?xì)馄囈廊徊捎脙?nèi)燃機(jī)的燃燒循環(huán)，不可防止地排出大量的二氧化碳溫室氣體，且由于其能源均屬于不可再生能源，所以燃?xì)馄囍荒茏鳛閭鹘y(tǒng)汽車能源消耗方式的一種補(bǔ)充。2、產(chǎn)業(yè)及市場層面在國際市場上，以日本領(lǐng)跑的混合動(dòng)力電動(dòng)車領(lǐng)域呈現(xiàn)出繁榮開展的局面。又以其新能源汽車產(chǎn)業(yè)化成果在全球范圍內(nèi)最好，所以它在歐美市場上占據(jù)了半壁江山。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本豐田公司的普銳斯混合動(dòng)力汽車已銷售逾268萬輛，預(yù)計(jì)將于2021年到達(dá)500萬輛，是目前最成功的混合動(dòng)力車型。目前，日本已經(jīng)在普及混合動(dòng)力系統(tǒng)的低燃耗、低排放

10、和改良行駛性能方面走在了世界前列，在全球混合動(dòng)力汽車市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。最典型的就是豐田Prius、本田Insight，它們最早投放市場，不僅在國內(nèi)熱銷，在國際市場上也令其他國家廠商望其項(xiàng)背。此外，日本各大汽車廠商還在既有車型的根底上安裝混合動(dòng)力系統(tǒng)，加快了節(jié)能環(huán)保汽車的推和普及。早期的美國汽車消費(fèi)市場上，電動(dòng)汽車曾經(jīng)于內(nèi)燃機(jī)車和蒸汽機(jī)車三分天下，但隨后由于技術(shù)原因，電動(dòng)汽車的開展停滯了大半個(gè)世紀(jì)。現(xiàn)如今，美國的汽車市場上，三大品牌的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不再，其他國家的汽車廠商，如日本、歐洲甚至韓國的車系開始占據(jù)其市場，為了重新找回汽車市場的格局，美國在新能源汽車領(lǐng)域也開始奮起。統(tǒng)計(jì)說明，美國有超過24家

11、的制造廠商正在制造或方案推出電動(dòng)汽車，像通用汽車的雪佛蘭Volt,首批上市就預(yù)計(jì)4000到6000輛，而今年產(chǎn)量將到達(dá)1萬輛。并且，于2021年成立的美國電動(dòng)汽車聯(lián)盟將以大規(guī)模實(shí)施電動(dòng)汽車的方案來實(shí)現(xiàn)每個(gè)電動(dòng)汽車運(yùn)輸市場的革命性變化。而國內(nèi),自2006年6月,“十一五的“863關(guān)于方案節(jié)能與新能源汽車的重大工程論證通過后，到2007年，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了巨大的開展，到了2021年就已經(jīng)呈現(xiàn)出全面出擊之勢(shì)。雨后春筍般的國內(nèi)新能源汽廠商紛紛亮相，如比亞迪、奇瑞、吉利、長安等汽車生產(chǎn)企業(yè)。據(jù)悉，今年比亞迪首款新能源SUV車型S6自從4月上市后持續(xù)熱銷，銷量逐月上升，11月份銷量到達(dá)12296輛

12、。搭載TID動(dòng)力技術(shù)，多達(dá)56項(xiàng)電子智能配置的比亞迪G6車型也于9月成功上市，11月銷量已達(dá)2000輛，同時(shí)，各地的純電動(dòng)公交車和天然氣出租車也速地開展。但是，我們也見到各地的新能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟乃至中國汽車T10成員包括一汽、東風(fēng)、上汽、長安、北汽、江淮、重汽等國內(nèi)汽車骨干企業(yè)，真正能形成的技術(shù)合作并不多，更少有人將新能源技術(shù)拿出來共享。由此看來，中國的新能源汽車想要長久地開展下去并占有相應(yīng)的市場，企業(yè)間的合作和技術(shù)共享是必不可少的，只有這樣，我們才可以在國外的新能源汽車的強(qiáng)大攻勢(shì)下牢牢占據(jù)本國市場，并以此為根底，向國際市場進(jìn)發(fā)。3、戰(zhàn)略及規(guī)劃層面雖然我國已于2010年10月18日公布的?國務(wù)院關(guān)

13、于加強(qiáng)培養(yǎng)和開展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定?中正式將新能源汽車列入到了七大戰(zhàn)略新興行業(yè)，但是到現(xiàn)在，關(guān)于新能源汽車開展的路線問題始終未能確定下來。所以，現(xiàn)階段的新能源汽車的開展目標(biāo)及方向還沒有政策上的完美定義。溫家寶總理在中國科協(xié)第八次全國代表大會(huì)上的報(bào)告報(bào)告中指出：“部署戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，我國與西方興旺國家?guī)缀跏峭降?，從這點(diǎn)看機(jī)遇是抓住了。但是從實(shí)施進(jìn)展情況看，問題還比擬突出。一是無序開展，一些地方熱衷于鋪攤子，重復(fù)投入、重復(fù)建設(shè)；二是缺乏核心技術(shù)，許多領(lǐng)域還處于起步和跟蹤模仿外國技術(shù)階段；三是條塊分割，科技資源分散，產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)。具體到一些領(lǐng)域或產(chǎn)品，技術(shù)路線、開展方向還不十分清楚。“例如新能源汽

14、車，開展方向和最終目標(biāo)是什么，現(xiàn)在重點(diǎn)開展的混合動(dòng)力車和電動(dòng)車是不是最終產(chǎn)品，并不十清楚確?；旌蟿?dòng)力車現(xiàn)在有了一些進(jìn)展，但技術(shù)上與興旺國家還有較大差距。電動(dòng)車開發(fā)剛剛起步，總體上還處于初級(jí)探索和跟蹤外國技術(shù)階段，主要設(shè)備和材料都依靠進(jìn)口。開展新能源汽車下一步要集中解決哪些問題，包括技術(shù)路線問題、關(guān)鍵核心技術(shù)問題、投入問題、政策支持問題，必須盡快明確下來。同樣，今年將出臺(tái)的是工信部牽頭、發(fā)改委參與的?節(jié)能和新能源汽車規(guī)劃?以下簡稱?規(guī)劃?。將詳細(xì)分析中國新能源汽車的開展思路及走向，最終的版本，應(yīng)該會(huì)是一個(gè)比擬謹(jǐn)慎的版本，也切實(shí)可行。雖然總體來說我國新能源汽車方向并不明確，新能源規(guī)劃也尚未出臺(tái)，但

15、是在各方面的催促下，各個(gè)主管部門定會(huì)加緊在新能源汽車產(chǎn)業(yè)開展上進(jìn)行協(xié)調(diào)，達(dá)成一致意見，并建立有利于新能源汽車穩(wěn)定開展的政策法規(guī)環(huán)境。三、新能源汽車開展之趨勢(shì)分析通過對(duì)新能源汽車開展的現(xiàn)狀的分析，我們初步對(duì)當(dāng)前的新能源汽車的開展態(tài)勢(shì)有了一定的了解，可以看出，雖然現(xiàn)階段的新能源汽車技術(shù)較之以前有了巨大的進(jìn)步，但是，想讓其真正地市場化、產(chǎn)業(yè)化，必須在政府的大力支持下，由企業(yè)和相應(yīng)科研單位進(jìn)行研發(fā)，從而真正在技術(shù)上有所突破，這樣才能在根本上解決新能源汽車長遠(yuǎn)開展的基石的問題。1、政策導(dǎo)向和開展路線?節(jié)能和新能源汽車規(guī)劃?尚未出臺(tái)，但據(jù)?規(guī)劃?的初稿，在未來10年，中央財(cái)政將投入1000億元用于新能源產(chǎn)

16、業(yè)核心技術(shù)，其中，500億元為節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)開展專項(xiàng)資金，重點(diǎn)支持關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)公共平臺(tái)等聯(lián)合開發(fā)機(jī)制；300億元用于支持新能源汽車示范推廣；200億元用于推廣混合動(dòng)力汽車為重點(diǎn)的節(jié)能汽車。另外還將有100億元用于扶持核心汽車零部件業(yè)開展；50億元用于試點(diǎn)城市根底設(shè)施工程建設(shè)。但是，這樣的提法將在?規(guī)劃?最終版本中被弱化。因?yàn)闊o論是政策的制定層還是決策層，都意識(shí)到節(jié)能與新能源汽車開展規(guī)劃應(yīng)當(dāng)從狂熱到理性，并且，應(yīng)當(dāng)在堅(jiān)持開展電動(dòng)車的根底上，兼顧的多元化，同時(shí)注重傳統(tǒng)汽車的節(jié)能減排，只有這樣，才能真正到達(dá)新能源汽車開展的戰(zhàn)略目的。政策將發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化引領(lǐng)作用，建立健全電動(dòng)車標(biāo)準(zhǔn)體系

17、，參與國際化標(biāo)準(zhǔn)的制定和研究工作，爭取在優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品及技術(shù)層面發(fā)揮主導(dǎo)作用；充分利用政策法規(guī)的鼓勵(lì)與約束機(jī)制，從而在宏觀層面上對(duì)我國新能源汽車開展予以應(yīng)有的支持。2、戰(zhàn)略開展途徑和產(chǎn)業(yè)開展目標(biāo)在政策的支持下，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略開展將穩(wěn)健而迅速。我國新能源汽車未來的開展戰(zhàn)略途徑在于，自主創(chuàng)新，積極開發(fā)新一代能源動(dòng)力系統(tǒng)。以電動(dòng)汽車為開展的重心，加快車用能源動(dòng)力系統(tǒng)向電氣化的轉(zhuǎn)型，同時(shí)，把握國際化汽車業(yè)的轉(zhuǎn)型機(jī)遇，提升關(guān)鍵技術(shù)的水平和自主研發(fā)的能力，以此來滿足當(dāng)前社會(huì)的對(duì)節(jié)能減排的要求，也能夠在國際市場中有自己的品牌及核心競爭力。所以，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的開展目標(biāo)應(yīng)當(dāng)為以建立和完善電動(dòng)汽車及其零部件的開

18、發(fā)、生產(chǎn)、供給和售后體系，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的規(guī)?；途W(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)和效勞，以此來滿足市場的需求。爭取在小心純電動(dòng)汽車、大型純電動(dòng)商務(wù)車、輕度混合動(dòng)力車和PLUGIN混合動(dòng)力車方面形成優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在先進(jìn)動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵部件和核心材料生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化和競爭力到達(dá)國際同行業(yè)領(lǐng)先水平。3、純電動(dòng)汽車及其他新能源汽車的前景真正能夠?qū)崿F(xiàn)“零排放的新能源汽車當(dāng)屬純電動(dòng)汽車，并且純電動(dòng)汽車是新能源汽車開展的主流路線和最終目標(biāo)。作為真正的綠色環(huán)保汽車，純電動(dòng)汽車在節(jié)能環(huán)保和維護(hù)保養(yǎng)等方面的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯，雖然在續(xù)駛里程和充電時(shí)間上依然存在難以解決的障礙，但電池技術(shù)的瓶頸不會(huì)永遠(yuǎn)存在，一旦多方面通力合作，技術(shù)的開展將很快

19、突破現(xiàn)有的電池技術(shù)的局限，而政府也將配合推行相關(guān)的扶植政策，如采用補(bǔ)貼退稅的方式以降低車輛制造本錢、采用電池置換等經(jīng)營模式改善其充電時(shí)間長的固有缺陷?？傊磥砗荛L的一段時(shí)間內(nèi)，純電動(dòng)汽車的大范圍推廣依然雖具難度，但純電動(dòng)車技術(shù)畢竟是集各方面力量的協(xié)同合作，也就是說，真正“綠色的純電動(dòng)汽車一定會(huì)成為未來交通工具的主流。而2021年世博會(huì)上，上汽通用公司展示的概念車葉子，采用自然能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，這款車以其超前的技術(shù)向我們展現(xiàn)了新能源汽車的多樣化趨勢(shì)，我們相信未來電動(dòng)車的開展一定是多元的，不單單依靠一種或一類車型。就如同燃料電池電動(dòng)汽車是新能源汽車技術(shù)未來中長期開展的重要補(bǔ)充一樣，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是

20、將成為最具可行性的新能源汽車技術(shù)，只要混合動(dòng)力汽車實(shí)現(xiàn)了其動(dòng)力供給主要靠電池，即插電式混合動(dòng)力汽車技術(shù)一旦成熟，其對(duì)新能源汽車開展的意義也是極其重要的。4、前沿能源科技于新能源汽車的展望通用公司所展示的“葉子只不過是前沿科技的冰山一角。而以下顛覆性能源技術(shù)將有可能從源頭上創(chuàng)造新能源汽車的未來。1沖擊波汽車發(fā)動(dòng)機(jī)波轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)這項(xiàng)技術(shù)是密歇根州立大學(xué)機(jī)械工程教授諾伯特·穆勒(Norbert Müller) 及其團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)中的，他說，這種緊湊型發(fā)動(dòng)機(jī)僅有家用蒸鍋大小，需要的部件也比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)少得多。這種發(fā)動(dòng)機(jī)將不再需要活塞、連桿和汽缸。重量的減輕和燃油效率的提高“能在消耗同樣

21、數(shù)量燃料的前提下，讓一輛裝備再生制動(dòng)裝置的插電式混合動(dòng)力車的行駛距離增加4倍，相應(yīng)的二氧化碳排放量也會(huì)減少80%。不僅如此，該系統(tǒng)還能使制造本錢降低30%。在波轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，產(chǎn)生動(dòng)力的過程是在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的渦輪中進(jìn)行的。渦輪就像平放在桌面上的電腦風(fēng)扇(轉(zhuǎn)子)，有許多彎曲的葉片和外殼。壓縮后的高溫空氣和燃料經(jīng)過位于中央的軸，被導(dǎo)入葉片之間的空隙。當(dāng)高度壓縮的混合氣體被點(diǎn)燃時(shí)，燃燒的氣體在有限空間里急速膨脹而形成沖擊波，壓縮剩余局部的空氣；從外殼上反射回來的沖擊波也會(huì)進(jìn)一步壓縮和加熱空氣。最后，經(jīng)過壓縮和加熱的氣體會(huì)在恰當(dāng)時(shí)機(jī)通過外殼釋放出去。壓縮氣體在彎曲的葉片上施加的力，和氣體噴射產(chǎn)生的力一起

22、，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)曲柄軸。2量子光電池傳統(tǒng)的太陽能電動(dòng)汽車?yán)玫奶柲茈姵兀荒軐⒔邮盏降年柟饽芰康?0%至15%轉(zhuǎn)化為電能，以致發(fā)電本錢居高不下。原因之一是，單層硅吸收陽光的效率，理論上限大約是31%(實(shí)驗(yàn)室中最好的光電池可以到達(dá)26%)。而對(duì)半導(dǎo)體晶體(或稱為“量子點(diǎn))的新研究說明，這一理論上限可以提高到60%以上，這為開發(fā)低本錢發(fā)電設(shè)備帶來了希望。所以如果能在熱電子冷卻前就捕捉到它們，那么光電池的效率上限就會(huì)翻一番。解決方案之一是降低電子的冷卻速度，為捕捉它們贏得更多時(shí)間。去年，美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的化學(xué)家朱曉陽(Xiaoyang Zhu，音譯)和同事將注意力投向了一種量子點(diǎn)

23、，每一個(gè)點(diǎn)只包含數(shù)千個(gè)原子。他們將硒化鉛量子點(diǎn)沉積在一層導(dǎo)電的二氧化鈦(一種普通材料)上。當(dāng)光線照在上面時(shí)，所產(chǎn)生的熱電子損失能量所需的時(shí)間要比原先長了1 000倍。這一實(shí)驗(yàn)證明了這一設(shè)想是可能實(shí)現(xiàn)的。雖然在最終得到實(shí)用的太陽能電池之前，還有許多困難需要克服。但朱曉陽說：“一旦解決了所有這些問題，我們就會(huì)知道最終應(yīng)該使用什么材料。 朱曉陽預(yù)計(jì)，這項(xiàng)工作“需要一些時(shí)間，但是我有信心取得成功。我希望看到這些新型太陽能電池板安裝在自家屋頂上。同樣，這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用在新能源汽車上，也將得到出人意料的效果。3利用廢熱的熱力發(fā)電機(jī)熱力發(fā)電機(jī)研究組組長艾倫·布朗(Alan Browne)的第一個(gè)目標(biāo)是，回收汽車排氣系統(tǒng)中散發(fā)的熱能，驅(qū)動(dòng)車載空調(diào)或音響系統(tǒng)。布朗方案使用由數(shù)條平行的鎳鈦合金薄線組成的合金帶來收集熱能，它能“記住某種特定形狀。所有形狀記憶合金都能在兩種狀態(tài)之間來回變換：在較高溫度下較堅(jiān)硬的本態(tài)與較低溫度下更為柔韌的狀態(tài)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，合金帶繞過呈三角形排列的3個(gè)滑輪。其中一角處的合金帶接近熾熱的排氣系統(tǒng)，而另一角那么位于溫度較低的遠(yuǎn)端。合金帶在高溫處收縮，低溫處伸張，就會(huì)讓自己沿這個(gè)三角環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)滑輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過軸承驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。溫差越大，環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)越快，產(chǎn)生的能量也就越多。通