除了汽柴油,車子還能吃什麼

  • Share this:

最近大家似乎都發現,因為油價的高漲,關於汽車有沒可能,不再依賴石化原料提煉的汽、柴油,而改用其它替代能源的討論,幾乎已經多到一個讓人眼花撩亂的程度。其實,關於汽車以汽、柴油的內燃機引擎為動力核心,這並不是今天才有的新話題。約末一百多年前,當柴油引擎剛在歐洲被開發時,就曾被認真研究過使用蔬菜油的可能性;後來美國汽車大王亨利福特家族,也分析過電動車的可能性;德國的老費迪南保時捷博士,在二次大戰之前,便探討過混合動力引擎的可能性。換言之,雖然我們很清楚汽、柴油引擎,是過去一百多年來汽車工業的主流,但各種其它能源的可能性探討,其實也從沒被放棄。

今天因為石化能源存量有限,已經成為人們的焦慮,於是各種可能的替代能源技術,都紛紛被驗證其量產可行性。目前比較成熟的技術,至少就包括天然氣、混合動力、生化燃料、氫、電動,以及太陽能幾種。

雖然絕大多數天然氣,也是石化能源提煉的產品之一,但因為成本較低,所以也被認為是可用的替代能源之一。目前車用的天然氣,其實還分成液態與氣態兩種,哪種比較好用,就看不同地區的普及度而定。在歐洲許多地方,使用的是高壓天然氣,因為它的取得比較方便,而台灣現在不少計程車流行改裝成瓦斯車,則是以液態石油氣為主。

談到混合動力,顧名思義就是混合了兩種不同燃料的動力系統,所以其實它不只是像全球暢銷的 Toyota Prius 那樣,以汽油 / 電動的混合動力而已,實際上就目前在全球道路上行駛的混合動力車而言,它至少還包括柴油 / 電動混合動力、汽油 / 天然氣混合動力、天然氣 / 電動混合動力,甚至還有太陽能 / 電動混合動力等數種,當然,最主流的技術,還是以汽油 / 電動的混合動力為主。不過也因為發展這麼分歧,所以動力的混合方式,也有許多不同技術,例如同樣是混合,但如何區分主、副動力?現有至少就包括了併聯、串聯,以及插入( plug in )式三大系統,而背後的思考,除了能源取得的方便性之外,如何用最有效提升混合之後的動力效率,往往才是工程師們思考的主要議題。

至於以生化燃料作為替代能源,目前在全球許多地區,例如巴西、北歐等地,都已經相當普及。當然,因為不同地區的差異,提煉生化燃料的原料會有不同,不過主要都是將原料提煉成乙醇(酒精)類料,再以不同比例混合到汽油裡,例如現在全球最流行的 E85 生化燃料,就是燃料中 85% 是酒精,只有 15% 是汽油。當然,北歐一些車廠像 Saab 等,都開發出 E100 純酒精車,也意味著生化燃料可以完全擺脫對汽油的依賴。

另外以氫為汽車的動力燃料,最大好處就是取得來源不虞匱乏,但現階段問題都在於製造與儲存成本仍然偏高。實際上這類動力的應用,還進一步分成氫內燃機,以及氫燃料電池兩大類,其中氫內燃機,其實就是把氫燃料,以類似現有內燃機引擎的原理來燃燒, BMW 、 Mazda 都有類似技術。至於氫燃料電池則比較主流,是將氫轉化為電能,在推動電動馬達讓車子前進。整體來說,氫動力的相關技術,最近幾年已發展得相當成熟,包括 BMW 、 Benz 、 GM 等許多車廠,未來幾年都有相關的量產計畫,相當值得期待。

某種程度上看,其實汽車的電動技術,在混合動力、氫燃料電池等系統裡,都是相當重要應用,當然,零排污、不用油的純電動車,現在更已經成為一種環保時尚的象徵,例如印度產的 Reva 在倫敦大流行,或是來自美國矽谷 Tesla 電動跑車,成為好萊塢的新寵,都是過去兩年來相當著名的例子。

最後談到以太陽能作為替代能源,或許你會認為這日子還遠得很。事實上,有一家來自蒙地卡羅的汽車公司 Venturi ,除了昂貴的電動跑車之外,利用車頂與車身作為集電板,也已經量產了以太陽能動力為主的跑車、休閒車。很多人一定會好奇,這種設計萬一碰到陰天或下雨天怎麼辦?別擔心,說穿了太陽能最後還是得轉化為電動才能讓車子前進,因此這類車都設計可以充電,沒太陽,就當它是純電動車吧。


Tags:

About author

View all posts