压缩空气动力汽车

能源危机迫在眉睫。有专家分析，如果不能用新能源取代汽油，汽车将走向没落。为此，从事汽车研究的科学家投入了大量的人力和财力，开发了气动汽车。2013年1月，法国一家汽车公司宣布将于2016年推出空气动力学车。压缩空气动力汽车是指不需要内燃机，车载高压空气，代替柴油作为能源。一罐煤气，可以在城市道路上行驶100公里。在有供气站的前提下，2-5分钟就可以装满油箱。你可以直接更换储气罐。同时，需要利用太阳能加热压缩空气，提高空气利用率。压缩空气动力汽车最大的使用价值是出租车和城市巴士。我们知道城市交通工具短途、循环驾驶、更换储气罐非常方便。另外，使用成本非常便宜，非常适合中国这样的能源进口大国。也是人类环境改善方面的有益技术革新！国内对压缩空气动力汽车的研究水平：八年前开始研究，浙大是领队。目前，要么从理论上推理，要么没有实用的推广价值。但是在中国吃螃蟹的人。其他企业的研发很少有人在这件事上进行研究。国外研究：领先于法国，有原型车。我也在欧洲展览会上看过这个试用车-三轮式。该车的明显缺点是爆炸力不足、噪音大、空气利用率低等缺点。印度也宣布将于08年量产，但未能兑现承诺。压缩空气动力汽车技术瓶颈：发动机必须是专用的气动发动机，而不是在内燃机上改进。内燃机不适合压缩空气工作。原因：压缩利用率低，内燃机本身阻力大。超高压空气瓶的国产，满足150升300mpa条件的空瓶未国产化。没有科研机构以此为研究目标进行深层次研究，往往是蜻蜓点水，或者是骗科研经费。中国企业家也经常把它当成傻瓜，等在国外做好了再复印，太短视了。压缩空气动力汽车的构想：现在，能源危机迫在眉睫。专家分析，如果未来几十年内汽车产业不能开发新能源代替燃料，汽车产业将走向没落。但是，汽车业科学家们决不会因此而消亡这个辉煌的100多年的汽车工业。世界许多国家投入大量资金、技术、人力和财力，努力研发新技术、新工艺、新材料、新能源，积极为处于能源困境的汽车工业汽车寻求发展之路。相关资料显示，新能源动力汽车，即压缩空气动力汽车问世。专家分析认为，由空气压缩动力驱动的发动机适应其工作过程和能源利用、高压空气储存、压缩和压力、环境温度、持续行驶距离和速度，在技术上是可行的。压缩空气是动力，作为汽车产业的补充能源，无疑是经济性、安全性、环保性能极强的清洁能源，是一种应用前景十分广阔的绿色能源汽车。关于压缩空气动力汽车的优缺点可以总结为：1)轴360度以上的任一点均可吸气、启动，无需电气启动。2)直接切向工作，减少了繁杂的摩擦损失；3)下坡、非空挡时，可以实现逆向输送，储存能量。4)不需要冷却发动机。5)车顶装置有太阳能加热器，提高空气利用率。6)专用压缩空气发动机、结构简单、成本低廉、维护简单等优点和缺点是工件寿命短。现在印度还在开发动力混合动力(汽油空气)汽车，在汽车运转的过程中制造压缩空气。现有油电混合动力车的电能一般来自汽油机，可以说是清洁环保能源汽车的过剩产品。空气动力汽车可以说是解决汽车能源困境的理想方案。

全球首创技术！压缩空气就能驱动汽车，能替代电动和燃油汽车吗？

专家建议养护发动机别忘保护“三滤”

汽车上的“三滤”在汽车的使用中是非常重要的，它的作用相当于人们经常使用的口罩，是阻挡有害物质进入汽车的重要环节。因此，只有确保它们的清洁，爱车才会保持身体的健康。

所谓“三滤”是指空气滤清器、机油滤清器和汽油滤清器，它们的作用顾名思义，就是过滤净化进入汽车发动机内部的任何气体和液体，从而对发动机起到保护作用，同时也可以提高发动机的工作效率。

空气滤清器

空气中悬浮着很多的尘土，主要成分是二氧化硅，这是一种比金属更硬的物质。安装空所滤清器能减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。轿车如不安装它，气缸磨损将增加7倍，活塞磨损增加3倍，活塞环磨损增加8倍。因此现代汽车发动机都在化油器上装有空气滤清器。一般行驶5000公里清洁一次。清洁时应取出滤芯轻轻拍打端面，用压缩空气机由里向外吹，以清除芯上的尘土，切勿用汽油或水洗刷，行驶25000公里空气滤清器就需要更换了。

机油滤清器

内燃机使用过程中，灰尘、金属磨损、碳清等机械杂质将不断混入机油中，同时空气及燃烧的废气对机油的氧化作用也会使机油逐渐产生胶质。机械杂质与胶质混合后还会形成油泥，这不仅会加速运动零件的磨损，而且易造成油路的堵塞。为确保油路的清洁，发动机在润滑系统中装有机油滤清器。另外，再配合驰耐普发动机内部清洗剂可以更好的保证油路的畅通。目前汽车大多是安装旋装式机油滤清器，是属于不可清洗一次性滤清器，所以最好在更换润滑油时同时更换机油滤清器，否则会影响润滑油质量，一般行驶5000公里更换一次为宜。

汽油滤清器

由于汽车在储运及加注过程中难免会混入一些杂质和水分，这些杂质随着燃油带入供油系统中和发动机气缸内，气缸就会加速磨损，在汽油进入汽油泵前必须进行滤清，以保证汽油供给系统正常工作。同时配合驰耐普燃油系统清洁剂效果会更加理想。由于现在的汽油滤清器也是一次性使用的，它的更换周期在1万公里左右最为恰当。

做好“三滤”的养护工作，对于爱车发动机的养护及行驶安全有着非常重要的作用。

为响应低碳环保的号召，厦门大学许教授开发的智能摩擦技术在轴承领域产业化实验中取得突破性进展。2021年4月7日厦门大学在百年校庆之际发布了一系列智能摩擦与新动能代表性科研成果。

未来这项技术将在风力发电、空气压缩储能、空气动能发动机领域发光发热。此次研发的空气动能发动机已经能在乘用车辆上预装运作。

空气动能发动机是什么黑 科技 ，只要压缩空气就能驱动 汽车 ，它能比过电车吗？

空气动能发动机听起来很高级，其实原理很简单，简单理解就是车上装上一瓶高压气罐，通过泄压产生的气流动能来推动活塞运作，让 汽车 动起来。它与电驱动的差别就在动力来源上，一个是压缩空气驱动，一个是电动机驱动。比起能效极高的电动机，空气动能发动机的工作原理和内燃机要更接近一些。

活塞式内燃机是通过空气混合燃料燃烧产生的高温高压燃气带动活塞运动，驱动 汽车 运动；空气动能发动机则少了燃烧的步骤，直接通过压缩空气的泄压来带动活塞。

空气动能发动机早在1903年就研发出来了，当时英国的一家液态空气公司突发奇想，想避开汽油直接使用压缩空气驱动 汽车 。空气动能发动机的原理很简单，他们通过简单的替换就完成了此项发明，只不过制造出的发动机无法产生足够的扭矩，无法驱动笨重的 汽车 。

一百多年来这项研究因为日益严重的化石燃料污染再次被提上日程，压缩空气车（CAV）和电动 汽车 都是未来可能替代燃油车的产物。

曾经充满噱头的氢气燃料车也是新能源车的一个主要研究方向，但因为能量转换效率低下，制氢消耗的电能可能比直接用来驱动 汽车 更多，导致这个项目完全失去了竞争力。这几年又跳出来的压缩空气车有能力和电动 汽车 一争高下吗？

单从能源清洁角度看，压缩空气车做到了完全的清洁，这一点和电动车没什么差别。但从能源损耗角度看，如果压缩空气的生产环节只要用到了电，那它的下场和氢燃料车一样，势必会造成电能的损耗，不如直接用电驱动 汽车 。

问题的根源来到压缩空气的生产环节，制造压缩空气是不是绕不开电？

压缩空气的生产很容易，市面上有大把的压缩空气机，只不过这些机器都是电驱动的。大规模的压缩空气生产肯定不能用这样的机器。和风力发电、水力发电、太阳能发电一样，这些可再生能源都可以直接转化为压缩空气能储存起来。

实际上我国的电能总体上来说是过剩的，白天用电总高于夜晚，火力发电站、水电站并不是说在晚上就不工作，发出的电无法储存只能任其流失。如果这些流失的能源能够转化成其他能源储存起来势必会节约大量能源。

而在储能能力上，最新的准等温压缩空气储能技术大大加强了压缩空气的储能效率。现压缩空气储能能力变为锂电池容量因子的4倍，达到2.7Mj/kg或3.6Mj/m3。市面上主流的磷酸铁锂电池单体能量密度在，160Wh/kg，换算成同单位为0.576Mj/kg。这些火电站产生的多余热量，水电站浪费的水能都能直接用来压缩空气，变成空气能储存起来。

实际上为了提高能源的利用效率，我国早在多年前就开始了剩余能源的储存计划，只不过这个计划的核心是放在抽水蓄能上。在有水利条件的水电站上游建立蓄水池，用多余的电能再把水抽上去续存起来，在电需求量大的时候再把蓄水池的水放出来发电。我国抽水蓄能电站装机容量已居世界第一，截至2018年底中国抽水蓄能装机容量为30GW，占发电总装机1.6%，在建规模为50GW。

不过水利储电的弊端也显而易见，那就是要有水和高低落差；反观压缩空气储能则不受地理因素左右，在未来有很大的应用前景。如果真能实现储能升级，压缩空气的生产打破桎梏，压缩空气车未来一定在新能源 汽车 榜上和电动 汽车 争一争。

解决了能源生产问题，压缩空气车还有一座大山要翻越，那就是发动机能效。电动 汽车 之所以能逐渐取代燃油车，最主要原因就是电动机比内燃机能源利用率要高得多。

内燃机通过燃烧产生膨胀的气体带动活塞运动，本身就会散出大量热能，这些热能的损失大大降低了内燃机的能源利用率。数据统计内燃机转化 汽车 动能的效率仅为17.9%，而电动机转化 汽车 动能效率为67%，当然这只是个平均数据，各自领域内顶尖的机器都能做到更高的水平。

空气动能发动机的能效能达到多少？

根据最新的研究报告，截止2020年，由加拿大Reza Alizade Evrin博士发布准等温压缩空气 汽车 原形拥有压缩空气车中最高的能效表现，达到了74%，这个数据与锂离子电动 汽车 效率的73%-90%还有一定差距，但仍然表现出了惊人的潜力。

不过看图就知道，这只是一个简约的模型机，距离实际投入使用还有很长一段路要走。

正常情况下，无论是空气压缩还是高压气体释放都会消耗大量能量，压缩时气体升温，泄压时气体降温。举个简单的例子，使用灭火器时，灭火器喷出高压的内容物，喷嘴、管道处会迅速降温，所以使用灭火器时不能捏着管子，而要握住特质的隔温喷头以防冻伤。

正因为这个物理特性，常规空气储能的系统效率仅为40%到45%，只有在绝热压缩的情况下，储能效率才能提高到70%至75%；而在压缩空气泄压释放的过程中，一般的空气动能发动机能效仅为50%，Reza Alizade Evrin博士的原型机使用低压储气罐和废气回收为石蜡热交换器系统提供动力，最大程度保证空气动能发动机的效能，才使得空气动能发动机摸到锂离子电动 汽车 能效的门槛，达到74%

从压缩空气储能到发动机能效上看，压缩空气车较之电动 汽车 可以说各有优劣，但这些数据表现只停留在实验阶段，距离商用它还有很长一段路要走。

压缩空气车投入商用将会碰到和电动 汽车 一样的问题——续航旅程。上文提到的那辆效能极高的空气动能原型机的续航仅为140公里，这个数据相比现在普通纯电 汽车 400公里的续航是远远不及的。

想获得更高的续航能力，有两个方向可以考虑，一个是提高单位储能，一个是增加压缩气罐的数量。压缩空气罐内的气压平均在30MPa以上，为保证安全性已经使用强度极高的碳纤材质作为罐体材料，提升单位储能难度很大。如果考虑堆叠气罐数量增加续航旅程，成本上又会提升一大截。

想当年电动 汽车 出来的时候也不过一两百公里的续航，经过几十年的技术积累现在也能与燃油车一较长短。只要大方向不错，说不定压缩空气车也能成为下一代的新能源车。

你觉得空气动能发动机靠谱吗？如果投入商用还有哪些路要走？