在這樣一個(gè)以能源和氣候為尊的時(shí)代，人們對新能源汽車(chē)給予了前所未有的關(guān)注和投入，但不可否認，現在汽車(chē)仍主要依賴(lài)石油驅動(dòng)。石油主宰著(zhù)世界經(jīng)濟的發(fā)展，同時(shí)也是地區爭端的主要誘因。更重要的是，我們所剩的石油已經(jīng)不多了。

　　改造發(fā)動(dòng)機，把每一滴汽油和柴油的利用率提升到極致、裝上電池用電力來(lái)輔助或主導驅動(dòng)、往內燃機和電池里灌上各種生物燃料乃至液態(tài)氫……傾注了人類(lèi)百年智慧和激情的汽車(chē)正在不斷革新動(dòng)力單元，而不變的關(guān)鍵詞始終如一：節能、環(huán)保、可持續。

　　“毋庸置疑，新能源汽車(chē)是目前汽車(chē)的主流發(fā)展趨勢，作為新能源汽車(chē)的補充，節能汽車(chē)也應引起足夠的重視�！北本┕�業(yè)大學(xué)傳熱強化與過(guò)程節能教育部重點(diǎn)實(shí)驗室主任馬重芳教授特別強調“節能汽車(chē)”的概念。近日，在接受《科學(xué)時(shí)報》記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)，馬重芳指出，不論未來(lái)將是什么在支持我們的汽車(chē)前進(jìn)，至少今天，我們沒(méi)有理由不關(guān)注傳統內燃機對每一滴石油的燃燒與利用。

　　《科學(xué)時(shí)報》：什么是節能汽車(chē)？它與新能源汽車(chē)有何區別？

　　馬重芳：新能源汽車(chē)主要指純電動(dòng)、油電混合動(dòng)力和燃料電池三種，它們本質(zhì)都是以電化學(xué)蓄能為基礎的。節能汽車(chē)指的是內燃機與余能熱功轉換相結合的混合動(dòng)力汽車(chē)、壓縮空氣動(dòng)力汽車(chē)等，節能汽車(chē)的本質(zhì)是通過(guò)余能回收和物理蓄能實(shí)現內燃機效率的提高，進(jìn)而實(shí)現汽車(chē)節能。

　　內燃機與排氣余熱回收相結合的混合動(dòng)力汽車(chē)指的是利用內燃機的廢氣余熱，通過(guò)朗肯循環(huán)和有機朗肯循環(huán)，實(shí)現排氣廢熱的熱功轉換，從而提高發(fā)動(dòng)機的功率，降低發(fā)動(dòng)機的油耗。這是節能汽車(chē)特別是重型卡車(chē)的一個(gè)重要發(fā)展方向。

　　由于這種新型混合動(dòng)力裝置以聯(lián)合循環(huán)代替了單一的奧托循環(huán)（汽油機）或DESEL循環(huán)（柴油機），實(shí)現了內燃機余能的回收，可以顯著(zhù)提高汽車(chē)的燃油經(jīng)濟性。這種新型混合動(dòng)力汽車(chē)不但在學(xué)術(shù)上具有重要意義，而且將為汽車(chē)動(dòng)力的發(fā)展提供了重要戰略方向。

　　節能汽車(chē)的另一個(gè)重要方向——壓縮空氣動(dòng)力汽車(chē)，也叫氣動(dòng)汽車(chē)，其基本原理是將高壓壓縮空氣注入高壓儲氣罐，壓縮空氣膨脹驅動(dòng)膨脹機做功輸出機械能從而驅動(dòng)汽車(chē)運行。

　　壓縮空氣動(dòng)力汽車(chē)與其他汽車(chē)相比有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是無(wú)燃料燃燒，排放的是無(wú)污染、低溫的空氣，是真正的“綠色”概念汽車(chē)。二是在氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機工作過(guò)程中高壓氣體膨脹做功后溫度大幅降低，排出的尾氣溫度遠低于環(huán)境溫度，低溫的尾氣可以作為空氣動(dòng)力汽車(chē)制冷空調的冷源而不需要額外制冷系統，同時(shí)也不必裝備油箱、火花塞和消聲器，可使車(chē)生產(chǎn)成本降低20%。三是空氣不可燃，汽車(chē)安全性好。四是與傳統汽車(chē)相比，其發(fā)動(dòng)機工作時(shí)無(wú)燃料燃燒過(guò)程，所以發(fā)動(dòng)機對材料要求低、結構簡(jiǎn)單、尺寸小、質(zhì)量輕、造價(jià)低、設計和制造容易。五是其能量的傳遞快捷，儲存容易，介質(zhì)來(lái)源方便、清潔，所需的電力容易獲��；充氣設備和社會(huì )基礎建設費用不高，較容易建造。整車(chē)使用維護和生產(chǎn)費用低，且可利用現有氣動(dòng)技術(shù)、汽車(chē)設計和制造技術(shù)，研制和開(kāi)發(fā)周期短。六是壓縮空氣罐廢棄后比電池污染小。七是比電池壽命長(cháng)，而且性能不衰退。

　　氣動(dòng)汽車(chē)能夠滿(mǎn)足空氣污染嚴重城市對低排放、零排放汽車(chē)的迫切需要，可替代部分城市和室內交通工具，如城市公交車(chē)、觀(guān)光游船、運動(dòng)小車(chē)及室內搬運工具車(chē)等，具有很好的市場(chǎng)應用前景，可以獲得降低城市污染的良好社會(huì )、環(huán)境效益。

　　《科學(xué)時(shí)報》：為何在新能源汽車(chē)之外需要特別強調節能汽車(chē)的概念？以純電動(dòng)車(chē)為產(chǎn)業(yè)方向的新能源汽車(chē)的發(fā)展是否將擠壓節能汽車(chē)的發(fā)展空間？

　　馬重芳：之所以在新能源汽車(chē)概念之外特別強調節能汽車(chē)的概念，主要是基于我國節能減排的現實(shí)需求。

　　據公開(kāi)數據顯示，2009年我國生產(chǎn)內燃機約6700萬(wàn)臺，其中1379萬(wàn)臺為汽車(chē)配套，總功率達11.3億千瓦，比2008年增長(cháng)10%左右。

　　11億千瓦，這是怎樣一個(gè)概念？截至2009年底，我國電力裝機總容量8.74億千瓦，按規劃，未來(lái)5年，平均每年的裝機容量增加約1億千瓦。兩者相比，內燃機在中國工業(yè)發(fā)展中的地位一目了然。

　　可以肯定，在可以預見(jiàn)的未來(lái)，內燃機的作用仍將不可替代。而與此同時(shí)，內燃機發(fā)展面臨節能減排的巨大挑戰。2009年我國石油進(jìn)口依存度達51%，而內燃機石油消耗量約占全國總消耗量的2/3，是名副其實(shí)的用油大戶(hù)。排放方面，內燃機廢氣污染占我國絕大多數城市非供暖季大氣污染的50%以上，是城市最主要的大氣污染源。

　　機械工業(yè)是整個(gè)工業(yè)的基礎，內燃機又是機械工業(yè)的基礎，但是，越基礎的東西往往越容易被忽視。以汽車(chē)與內燃機為例，雖然動(dòng)力總成是汽車(chē)的核心，但人們對整車(chē)的關(guān)注度遠遠大于內燃機。2009年國家出臺的10大產(chǎn)業(yè)振興規劃中，汽車(chē)、裝備制造、船舶都與內燃機有關(guān)，但是每個(gè)振興規劃中，內燃機并未受到足夠重視。在方興未艾的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，傳統內燃機節能技術(shù)也常常遇冷，遠比不上電動(dòng)車(chē)的“熱力十足”。

　　當前，國家高度重視新能源汽車(chē)發(fā)展。由于新能源汽車(chē)與傳統汽車(chē)相比，最根本的變化體現在動(dòng)力系統。因此，有觀(guān)點(diǎn)認為新能源汽車(chē)將擠壓內燃機的發(fā)展空間。

　　對此我認為，新能源汽車(chē)是傳統汽車(chē)技術(shù)的傳承，是汽車(chē)技術(shù)的主流發(fā)展趨勢，發(fā)展新能源汽車(chē)是國家長(cháng)期戰略選擇，是汽車(chē)工業(yè)尋求可持續發(fā)展能源環(huán)境的必然選擇。但新能源汽車(chē)技術(shù)難度大，需要一個(gè)比較長(cháng)的研發(fā)與推廣周期，在未來(lái)20年，內燃機汽車(chē)仍然是主流汽車(chē)，新能源汽車(chē)對國家節能減排并不能起到立竿見(jiàn)影的效果。因此在大力發(fā)展新能源汽車(chē)的同時(shí)，國家應積極發(fā)展節能汽車(chē)，節能汽車(chē)可能是未來(lái)20年內汽車(chē)工業(yè)節能減排的最主要手段。

　　《科學(xué)時(shí)報》：節能汽車(chē)到底有多大的節能潛力？

　　馬重芳：在世界的石油能源消耗結構中，內燃機所占的份額很大，2006年和2007年我國內燃機所消耗的燃油約為1.9億噸和2億噸，在當年全國原油消耗總量3.23億噸和3.46億噸中所占比例均接近60％。

　　從目前汽車(chē)所用發(fā)動(dòng)機的熱平衡看，用于動(dòng)力輸出功率一般只占燃油燃燒總熱量的30％～45％（柴油機）或20％～30％（汽油機），以廢熱形式排出車(chē)外的能量占燃燒總能量的55％～70％（柴油機）或70%~80%（汽油機），主要包括循環(huán)冷卻水帶走的熱量和尾氣帶走的熱量。因此內燃機余熱回收是降低內燃機能耗的關(guān)鍵技術(shù)措施之一。