低碳汽车的技术趋势与推广

Eric Dinh

(上海同济大学,上海 200000)

1 简 介

几个世纪以来的燃烧已经排放了如此多的温室气体，以至于每个人都能体验到气候的变化。工业化的原因造成了越来越多的气体如二氧化碳，甲烷，一氧化二氮，氢氟碳化合物和全氟化碳等有害气体被释放到空气中损害着人类健康和环境。特别是二氧化碳排放量正在以迅猛的速度上升着，不但破坏了全球得碳循环还导致了地球变暖以及海平面的升高。将来一些大城市将面临着沉入大海或者会造成干旱的热浪。所有的这一切都会引发出一系列社会，经济和气候方面的问题。工业革命作为二氧化碳生产过量的主要原因，能源驱动型的化石燃料消耗也导致了二氧化碳排放量的迅速增加。通过农业，能源和工业产生的一氧化二氮和甲烷也在迅速增加。

2 技术趋势

能量影响着我们生活中的一切。它基本上掌控着世界上的一切。随着新发展带来的更高的需求，能源行业的改善是不可避免的。汽车业的最新任务是向更环保，绿色的汽车发展转型，以限制二氧化碳的排放。由于环境问题，世界各国在未来将面临怎样减少其排放的问题。其中大部分呈现着下降趋势，并且还给出了设定的目标。特别是欧盟，其硬性目标是到2021年将二氧化碳排放量相比于2005年降低42%。

2.1 可替代燃料

新燃料的使用是为了不在不再依赖化石资源以及提高汽车发动机反应的可控性。除了传统的汽油和柴油燃料，还有压缩天然气和液化石油气以及生物气。最后一个很有趣，因为它是由生物废物产生的生物物质被加工成生物燃料并被汽车使用。那些释放二氧化碳会被植物再次吸收。这些植物将再次用作生物物质来生产燃料。形成一个循环，二氧化碳被吸收并一遍又一遍地排放。

2.2 混合动力汽车

除了替代燃料，还有二氧化碳排放量更低的替代动力系统。混合动力车是两个动力系统的组合，一个是传统的内燃机，另一个是电动机，这两种动力系统可以在不同的地区和状态下使用。电动机在低速时具有很高的效率，但是其电池的供电量小且有限。而内燃发动机则在高速时效率高，因此它主要用于高速公路，而在城市中，电驱动则是首选。混合动力汽车的电气化程度不同。

2.3 零碳汽车

以前所有的车辆都会或多或少地排放二氧化碳。只有全电动汽车是干净的，并且从油箱到车轮不会有任何排放。有全电动汽车和燃料电池汽车这两种。燃料电池汽车是利用储氢罐中的氢气与周围空气中的氧气产生化学反应从来产生电能。这个化学过程仅排放水且是生态的。

2.4 向零碳排放过渡的障碍

实施零碳汽车的最大障碍是消费者的可负担能力。特别是在欧洲，电动汽车对大多数人来说太昂贵了。在许多国家中，纯电动汽车的市场份额几乎为零。这就是人均国内生产总值低于18 000欧元国家的情况。欧盟一半国家的电动汽车市场份额为0.75%或者更低。只有人均国内生产总值超过35 000欧元的国家，电动汽车市场份额才会超过1.8%。仅在国内生产总值最高的六个西欧国家中，所有电动汽车的销售量就达到了85%。在西欧销售的所有汽车中，有超过50%必须使用电池供电，才能达到欧盟平均水平的30%。

电动汽车数量如此之少的另一点原因是缺少为汽车充电的基础设施。如今，欧盟大约有100 000个充电站。到2025年，至少需要一百万个。76%的站点集中在4个国家及地区(荷兰，德国，法国，英国)，这些国家及地区占欧盟的27%。

最后一点是政府缺乏对激励措施和基础设施的投资。仅有1/3的欧盟国家鼓励使用电动汽车。替代燃料基础设施的实施情况仍然很差。

3 推广低碳汽车

向低碳甚至零碳体系转型存在一些障碍。下一章将介绍不同国家如何解决此问题。

3.1 低碳汽车的激励措施

为了给购买电动汽车创造更多利益，许多国家已经引入了低碳汽车激励措施。在本章中，我们将介绍其中的一些，特别是在德国和中国。

如果您在德国购买纯电动汽车或燃料电池汽车，这些汽车从首次注册起免征10年内免交年度流通税。此外，纯电动和燃料电池汽车还可以获得4 000欧元的环境补贴费，插电式混合动力和增程混合动力汽车的环境补贴为3 000欧元。除了这些政府补贴外，低碳汽车还有一些特权：停车费降低了并且还有配备充电站的预留停车场，这些充电站可为电池充电，并允许在公交专用道上行驶。由于汽车产生的废气很少甚至没有，除了行驶限制外，它们还可以行驶入所有的城市。

在中国，购买和生产电动汽车还有更多好处。中国中央政府为消费者提供了购买电动汽车的极高奖励。根据车辆的行驶范围，可以获得2～4.4万不等的现金奖励。除了这些补贴，人们还可以使用电动汽车来获得优惠政策。电动汽车的牌照便宜得多，而且它们可以进入特殊的共用车道。汽车制造商也可获得高额补贴，用于生产更多更好的电动汽车。因此，它更容易在中国市场中站的一席之位，并支持电动机领域的新发展。

3.2 碳贸易

碳交易是一种行政手段，可通过提供经济激励法来实现污染物排放的减少。这是一个基于市场的制度，因此每个国家的变化和改进都要因地制宜。每个国家的目标都是实现90年代《京都议定书》规定的二氧化碳减排目标。一些较富裕的国家试图对较小国家的发展进行投资，但这受到专家的质疑。这样可能会产生更高的排放。

上限和交易规则达到了很好的效果。原则上，在国家和地区范围内对二氧化碳排放有设定的限制。这也取决于排放源，例如汽车，工业或航空旅行。然后，每个公司都会获得最大排放量的许可证。如果一家公司能够降低其排放量，则可以使用未使用的碳排放许可证在市场上出售。这些都可以被其他还不能有效限制其排放的公司购买。这一概念也适用在国际范围内。

碳交易的主要优势是以上限不变为目标，灵活性的减少世界碳排放量。它为发展中国家提供了出售未使用的许可证的机会，以筹集资金改善其经济并在更加生态的环境中发展。此外，自由市场体系有可能根据即将到来的需求在地区和国家之间转移二氧化碳排放。随着对更清洁和更绿色技术的鼓励，用一种有吸引力的方式将未来的发展货币化。

另一方面，碳排放许可证的交易在某种程度上给予了污染权。这提供给大公司或行业购买大量的许可证和污染大气的机会。此外，企业通常会使用简单的方法-购买更多的配额而不是采用更环保的技术。缺少一个集中式系统或全局框架可能会导致未定义的灰色区域。最后，在短期内，污染问题绝对不会得以改善，因为排放只是从一个地方转移到另一个地方。

4 结 论

一些国家正在适应新的趋势和发展，但是到目前为止所做的努力还不够。特别是在汽车行业和电动汽车的基础设施方面，存在许多可能性和机遇。生产出更有效的汽车，汽车污染法规也越来越严格。如今，有各种各样的解决方案可以减少车辆排放。最好的还没有找到，但是大多数政府都在支持新的发展。

碳贸易带来了减少二氧化碳排放的经济鼓励，并促进了环保技术的发展。多年来严格规定排放上限或上限阈值可以缓解温室气体问题。风能，太阳能和水能等可再生能源有望获得资金支持，以替代化石燃料。在固碳或储存过程中，缺乏标准的测量技术，对碳抵消技术的可行性提出了质疑。目前，市场主要由投资农场的金融利益或收益驱动，而不是寻求环境补救措施。