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汽车与能源:石油危机对经济的严重冲击和燃料电池汽车的替代

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)石油危机首先,汽车的发展引起了能源消耗。持续3年的能源危机对发达国家的经济造成了严重的冲击。汽车给中国的能源安全带来了很大的压力,而且这个压力还在增大。这意味着,现在最有效率的汽油、电力混合汽车将来有一天也会失去能源来源。如果一切按计划进行,燃料电池汽车将在下一个10年里取代汽油能源的汽车。作为环保产品,二甲醚又可解决污染大气环境的煤烟尘和汽车尾气排放超标等问题。

汽车与能源:石油危机对经济的严重冲击和燃料电池汽车的替代

(一)石油危机

首先,汽车的发展引起了能源消耗。1854年,美国打出了世界上第一口油井,曾在数千年的人类史中闪烁着零星火光的黑色液体,终于点燃了石油工业。仅仅100年之后,由石油和煤支撑起的现代文明社会,已经清楚地察觉文明之下的危机:地球历经千万年乃至上亿年历史累积而成的宝藏,在这样的消耗速度下将会迅速枯竭,大气污染和酸雨环境问题也困扰着人们。“能源革命”的呼声从20世纪60年代起就日渐高涨,而那正是石油消费量超过煤炭,成为新一代主体能源的时候。

在历史上,曾有多次石油危机导致全球性经济衰退的严重情况。1973年10月第四次中东战争爆发,为打击以色列及其支持者,石油输出国组织阿拉伯成员国当年12月宣布收回原油标价权,并将其基准原油价格从每桶3.011美元提高到10.651美元,使油价猛然上涨了两倍多,从而触发了第二次世界大战之后最严重的全球经济危机。持续3年的能源危机发达国家的经济造成了严重的冲击。在这场危机中,美国的工业生产下降了14%,日本的工业生产下降了20%以上,所有工业化国家的经济增长都明显放慢。

1978年年底,世界第二大石油出口国伊朗的政局发生剧烈变化,引发第二次石油危机。此时又爆发了两伊战争,石油产量受到影响,从每天580万桶骤降到100万桶以下,打破了当时全球原油市场上供求关系的脆弱平衡。随着产量剧减,全球市场上每天都有560万桶的缺口。油价在1979年开始暴涨,从每桶13美元猛增至1980年的34美元。这种状态持续了半年多,此次危机成为20世纪70年代末西方经济全面衰退的一个主要诱因。

1990年8月初,伊拉克攻占科威特之后,伊拉克遭受国际经济制裁,使得伊拉克的原油供应中断,国际油价因而急升至每桶42美元的高点。美国经济在1990年第三季度加速陷入衰退,拖累全球GDP增长率在1991年跌破2%。

时至今日,世界经济大体上仍然是化石燃料依赖型的,石油、煤和天然气占世界初级能源消费总量的85%左右,剩下的部分主要是水电和核电,真正的可再生清洁能源如风能太阳能等所占比例不到3%。世界能源需求仍在以1.5%~2%的年率增长,而地质学家预测说,石油和天然气价格将大幅度上升,再也不会回落。如果到时候还没有找到真正能够取代石油的新能源,必将出现大面积的经济恐慌,许多国家正为此不断付出政治和资金上的代价。众所周知,美国对伊拉克的战争实际上是为了它的石油,而这也导致了萨达姆的下台和伊拉克人民的苦难生活

2001年以来,中国石油消费高速增长。据海关总署发布的数据,2007年我国共进口原油163亿吨,同比前年增长12.4%;进口成品油3 380万吨,同比前年下跌7.1%。以此数据计算,我国石油依存度已近50%。然而我国的石油储藏量和开采量非常有限,石油的需求越来越多地依靠进口。据统计,1996年我国成了世界第三大石油消费国,而到2003年,已成为世界第二大石油进口国,而且按目前汽车工业发展的趋势,我国的石油进口量还将继续增大。据专家称,中国能源的进口依存度现在是44%,2020年-2025年可能达到60%,中国进口石油的1/3是供汽车使用的。汽车给中国的能源安全带来了很大的压力,而且这个压力还在增大。

(二)耕地资源的消耗

其次,随着汽车保有量的增加,需要占用土地来建设更多的道路、停车场及配套基础设施,而中国人口众多,就人均拥有土地资源来看,我国是世界上最为贫乏的国家,汽车的过度发展必将进一步减少我们赖以生存的耕地。据有关部门统计,我国人均耕地面积从1986年的0.0913公顷[1]降低到了1995年的0.0787公顷,不到联合国规定的人均耕地最低标准的三分之一。如果我国进入汽车社会,未来汽车保有量达到日本的水平的话,即每两人拥有一辆汽车,那么汽车保有量将达到6.4亿辆。按照欧洲和日本标准,每辆汽车消耗的土地面积为0.02公顷,这将消耗1 300万公顷的土地。而我国现有耕地面积只有2 300万公顷,已超过了一半,因而耕地资源短缺问题将非常严峻

除此之外,洗车消耗大量的水,加剧了城市,尤其是大城市水资源紧张的局面。

(三)缓减能源紧张的措施

1.寻求替代能源

由于全球石油资源紧张,汽车开始寻找各种替代能源,如天然气等,而这些资源都是不可再生的,过多的消耗将导致人类的后代无能源可用。

(1)燃料电池(www.xing528.com)

燃料电池汽车被认为是当今汽油燃料汽车最好的替代物。在宇宙中,氢气是最为丰富的元素,石油供应却是有限的。在美国政府的有关报告中说,全球的石油产量在2020年将达到最高,2050年全球的石油将枯竭。这意味着,现在最有效率的汽油、电力混合汽车将来有一天也会失去能源来源。与纯电力的汽车不同,燃料电池车不需要充电,它们可以达到150km/h的速度。全球的汽车制造商都在投资发展燃料电池车和混合燃料汽车,这是为了在日益严格的防污染法规下赢得更多的顾客。如果一切按计划进行,燃料电池汽车将在下一个10年里取代汽油能源的汽车。美国通用汽车公司技术发展部副主席拉里·贝恩说:“我们需要找到一个方式将它改变为一个高增长、高利润的工业,让它成为一个时尚的商业”。通用称:依靠燃料电池,他们会再次迎来经济的高增长。日本政府非常鼓励发展燃料电池汽车,他们的目标是在2010年日本街道上有5万辆燃料电池汽车。本田公司2002年10月7日宣布他们已经向洛杉矶出售了第一辆燃料电池车。丰田公司被看成是环保汽车技术的领导者,在1997年,该公司把第一款混合汽油电力汽车“Prius”投入了市场。

(2)二甲醚

二甲醚作为绿色新能源,可解决优质石油资源供应不足的矛盾。二甲醚作为燃料,其自身含氧,能够充分燃烧,不析碳,无残液,是一种理想的清洁燃料。作为环保产品,二甲醚又可解决污染大气环境的煤烟尘和汽车尾气排放超标等问题。二甲醚具有可燃性好、液化压力低、燃烧值高、无毒性等优点。它可替代石油液化气作为民用燃料,也可作为汽油、柴油的替代品,成为新型车用燃料。二甲醚可直接作为汽车燃料,其燃烧效果比甲醇好,除具有甲醇燃料的优点外,还克服了低温启动性和加速性能差的缺点。据美国有关资料报道,二甲醚具有较高的燃烧值,是柴油发动机的理想燃料。美国一些机构对二甲醚替代柴油做了大量工作,进行了燃烧性能对比试验。在中型载货汽车上的试验研究结果显示,二甲醚和柴油在热效率碳氢化合物、CO的排放上是具有可比性的。

(3)甲醇

甲醇作为汽油发动机和柴油发动机常规燃料的替代品。甲醇汽车与汽油车相比,污染物全面下降,一氧化碳减少50%~70%,碳氢减少20%~50%,氮氧化合物下降30%~50%,运行费用也比汽油低。甲醇是化学工业的基本材料,广泛地应用于农药染料、制革等行业。甲醇含氧量高,燃烧效率高,1L甲醇行驶的里程是1L汽油的80%。甲醇又可催化、汽化做燃料,这一优点使得甲醇成为赛车的原料。甲醇还可以作为燃料电池的燃料。燃料电池能量转换率高,实际效率已达到40%~60%,是汽油车内燃机的2.5倍,且无污染物排放,成为汽车动力的主要发展方向。燃料电池常用氢气做燃料,因氢气储运不方便、使用成本高,实际大多采用甲醇做燃料。甲醇可以从许多不同的资源和生物废物中提取,如可以利用家庭和工业有机垃圾生产。

(4)天然气

天然气汽车的一个突出优点是有害物质排放较少,特别是与传统燃料相比,大大减少了甲醚排放产生臭氧的可能性。目前,优化的天然气发动机的有害物排放量已经大大低于目前世界上最严格的排放法规限制;另一个优点是天然气储备量丰富。按照目前石油的消耗速度,石油可以供应大约45年。考虑到原油的发现和新的开发技术的采用及焦油沙层和油母页岩的开发,石油工业甚至还能维持100多年。与此相对照的是,全世界已探明的天然气资源则分布在全世界各地。按照今天的消耗速度,可以使用约60年。如果把未探明的储量计算在内,天然气的使用年限可以提高到170年。

以气体燃料驱动的汽车发动机不能说成是新技术,因为早在100多年前开发的第一台内燃机就是气体燃料驱动的。今天,在全世界范围内大约有100万辆天然气汽车,这些汽车车主要集中在天然气资源丰富的国家,或者是那些在税收上给消费者以减免税优惠的国家。

2.政策引导

过去几十年发生的几次严重的石油危机,迫使主要进口国积极寻找替代能源,开发节能技术。当时的欧洲与日本的汽车凭借其节油的品质打入了美国汽车市场,尤其是日本的汽车一举占领了美国小型汽车的市场。

在石油危机后,美国政府认识到美国汽车必须减少油耗。美国政府制订了有史以来第一个油耗法规“轿车平均油耗法”(英文简称CAFE),强制性限制汽车的油耗,规定任何汽车生产厂家生产的各种轿车,其平均油耗必须低于18.1L/km。但是,靠法规并没有限制生产和购买高油耗的汽车,人们认为,有钱的人仍然在购买高油耗汽车,还在浪费能源。因此,美国政府对豪华轿车(售价高于3万美元)征收10%的奢侈税,并出台了“油老虎税法”。

我国也相继出台了相关的政策来引导消费。(财税〔2009〕12号)财政部国家税务总局下发了《财政部、国家税务总局关于减征1.6L及以下排量乘用车车辆购置税的通知》,明确要求从2009年1月20日至12月31日购置1.6L及以下排量乘用车,暂减按5%的税率征收车辆购置税。这次国家调整消费税目的非常明确:继续“抑大扬小”。抑制大排量汽车的生产和消费,鼓励小排量汽车的生产和消费,从而降低汽柴油消耗、减少空气污染,体现国家节能减排的政策目的。2004年11月起国内部分省市推广乙醇汽油,在一定程度上可以缓减目前的能源紧缺状况。

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