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問(wèn)題的提出
全世界汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史告訴我們，汽車(chē)尾氣排出的污染物，如CO、HC和NOX，以及近幾年才提出的CO2溫室氣體等，對(duì)地球和人類(lèi)的危害，已經(jīng)到了刻不容緩、極待治理的地步。但治理的方法，到目前為止，還只能是用能源來(lái)?yè)Q取我們身邊的環(huán)境凈化。例如，全世界治理汽車(chē)尾氣應(yīng)用了四十多年的催化凈化技術(shù)和近年來(lái)特別在我國(guó)迅速發(fā)展的各種新能源和純電動(dòng)汽車(chē)等的環(huán)保措施，都是用能源或更高額的能源來(lái)?yè)Q取城市內(nèi)部的環(huán)境凈化。歷史的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：要想保護(hù)好我們的環(huán)境，除了用消耗能源的辦法外，目前還沒(méi)有別的更好的方法。這就是汽車(chē)尾氣凈化必須消耗能源，這對(duì)基本矛盾產(chǎn)生的歷史根源和現(xiàn)實(shí)惡果。
縱觀現(xiàn)在地球的生態(tài)環(huán)境與半個(gè)世紀(jì)以前（汽車(chē)數(shù)量不多）地球的生態(tài)環(huán)境相比，顯然是更惡化了，而不是更凈化了。所以說(shuō)到底，這四十多年來(lái)的汽車(chē)尾氣治理方法以及目前各種新能源和純電動(dòng)汽車(chē)的誕生，只不過(guò)是一種顧此失彼的表面文章，是滿足人們心里需求的一種安慰，實(shí)際上解決不了根本問(wèn)題。這是人們?cè)诳茖W(xué)實(shí)踐中形而上學(xué)世界觀的一種表現(xiàn)。因?yàn)榫湍壳暗募夹g(shù)水平，所有的新能源都是高碳排放以后的產(chǎn)物，其價(jià)格十分昂貴，尚無(wú)法大量使用。
汽車(chē)尾氣的凈化和地球資源的節(jié)約這對(duì)基本矛盾，至今得不到解決的現(xiàn)狀表明，這對(duì)基本矛盾的解決方法，在科學(xué)技術(shù)上是多么困難，人們要想從既凈化環(huán)境、又節(jié)約能源的必然王國(guó)走向自由王國(guó)的步伐，又是多么的艱難。這里不僅需要人們有豐富的科學(xué)知識(shí)和創(chuàng)新精神，更主要的是：人們必須學(xué)習(xí)和掌握馬克思主義辯證唯物論的哲學(xué)思想，才能正確指導(dǎo)我們的科學(xué)實(shí)踐。這一普遍真理，在汽車(chē)行業(yè)尾氣治理的實(shí)踐中更為重要。否則，按照以往四十多年的方法繼續(xù)治理下去，那么，我們?nèi)祟?lèi)賴以生存的地球必將加速毀滅，這已是不容懷疑的殘酷的現(xiàn)實(shí)。
催化凈化技術(shù)是一種高碳排放凈化技術(shù)
全世界的發(fā)達(dá)國(guó)家，四十多年來(lái)，利用催化凈化技術(shù)治理尾氣，到現(xiàn)在已經(jīng)避免了幾十億噸有害氣體的排放，為人類(lèi)生存的城市環(huán)境的凈化，作出了貢獻(xiàn)。但遺憾的是，它消耗了大量的汽車(chē)動(dòng)力（即能量），并產(chǎn)生大量溫室氣體CO2，才換得目前這一方綠洲，在能源緊缺和溫室效應(yīng)嚴(yán)重的當(dāng)今世界，這是歷史在汽車(chē)尾氣凈化技術(shù)上造成的一個(gè)無(wú)法挽回的、也是難以避免的、戰(zhàn)略上的錯(cuò)誤。歷史的錯(cuò)誤是可以原諒的，但四十多年以后的今天，我們這些從事汽車(chē)尾氣凈化治理的后來(lái)人，就應(yīng)當(dāng)努力避免去重蹈以耗能換取環(huán)保的歷史的覆轍，否則，我們就會(huì)在真正意義上成為浪費(fèi)能源、毀壞地球而不可原諒的千古罪人。
為什么說(shuō)目前在燃油發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)上應(yīng)用的催化凈化技術(shù)是高碳排放技術(shù)呢？因?yàn)椋瑑艋可矚馀帕康拇呋瘍艋D(zhuǎn)換器，要消耗汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的3%左右，因而就要多燃燒該功率當(dāng)量的燃油，也就是要多排出相應(yīng)的CO2氣體。四十多年來(lái)，這些CO2溫室氣體，造成了目前全球性的嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，這就是以能源換取環(huán)保的、得不償失的后果。在能源緊缺的當(dāng)今世界，這種凈化方法，只能是一種權(quán)宜之計(jì)，不應(yīng)提倡，要讓它逐漸消亡，才是上策。
目前的純電動(dòng)汽車(chē)是一種高高碳排放汽車(chē)
鑒于催化凈化技術(shù)帶來(lái)能源的消耗及其產(chǎn)生的惡果，世界各國(guó)都在爭(zhēng)相研制各種新能源汽車(chē)，這個(gè)大方向是對(duì)的。但在目前的技術(shù)水平下，發(fā)展各種新能源汽車(chē)，特別是純電動(dòng)汽車(chē)的推廣，必須十分謹(jǐn)慎，主管部門(mén)一定要掌握分寸，正確引導(dǎo)，各種媒體更不能盲目誤導(dǎo)。因?yàn)樗痊F(xiàn)有的催化凈化技術(shù)的高碳排放汽車(chē)還要耗能許多。根據(jù)文獻(xiàn)【1】的報(bào)道：“現(xiàn)在我國(guó)工業(yè)上用煤炭作為能源，占總能源消耗量的69.5%，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的4倍，所以，我國(guó)的電能主要來(lái)自火力發(fā)電，而我國(guó)目前火力發(fā)電技術(shù)又相對(duì)落后,每發(fā)1度電，就要產(chǎn)生0.8-0.9kg的CO2氣體”。從公交公司一些統(tǒng)計(jì)數(shù)字來(lái)看，一輛相當(dāng)于7升左右排量的公交電動(dòng)客車(chē)，每行駛1公里就要消耗1.2度電，大約排放出1kg左右的CO2氣體。與目前北京市公交車(chē)達(dá)到歐IV水平同樣排量的柴油公交車(chē)相比，要多排放出20%以上的CO2氣體，這就超過(guò)了催化凈化技術(shù)所新增的CO2氣體的排量。如果再將電廠發(fā)出的電能通過(guò)高壓電網(wǎng)輸送、在汽車(chē)電池上充電、電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能、化學(xué)能再轉(zhuǎn)換為做功的機(jī)械能，直到電池老化等損失的能量，以及化解廢、舊電池的嚴(yán)重污染所付出的能量，一并計(jì)算在內(nèi)，所增加的CO2排量，將會(huì)極大地超過(guò)同樣排量燃料發(fā)動(dòng)機(jī)所排出的CO2排量。再拿2010年12月20日北京晚報(bào)第一、二版刊登的‘首批“北京”電動(dòng)車(chē)下線，一次充電行駛近200公里，百公里耗電13度左右，百公里耗電成本約7元’。13度電7元錢(qián)，真誘惑人，每度電約0.54元，這樣便宜的工業(yè)用電，只能是火力發(fā)電（請(qǐng)注意，清潔能源如：太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電等，每度電的價(jià)格要貴許多倍，老百姓用不起）。按照上面的計(jì)算，每百公里消耗的13度電，共排出CO2氣體約11050g。隨后幾天在BTV1臺(tái)的新聞中，又播出50輛電動(dòng)出租車(chē)下線，每百公里耗電15度，要排出CO2氣體12825g。從形式上看，電動(dòng)車(chē)的溫室氣體，雖然未排放在大城市內(nèi)，但在郊區(qū)的火力發(fā)電廠發(fā)電時(shí)早就排放了，對(duì)增加地球的溫室效應(yīng)的危害，也早就產(chǎn)生了，一點(diǎn)也沒(méi)減少。因此可以肯定的說(shuō)，純電動(dòng)汽車(chē)是高高碳排放汽車(chē)。我國(guó)現(xiàn)在大力提倡純電動(dòng)汽車(chē)，這樣下去，怎樣能實(shí)現(xiàn)溫家寶總理在2009年12月18日《哥本哈根會(huì)議》上做出的、艱苦卓絕的承諾：“到2020年我國(guó)要在2005年的基礎(chǔ)上，降低CO2排量達(dá)40-45%”？
重金屬污染威脅我國(guó)環(huán)境
2011年5月18日參考消息刊登了英國(guó)廣播公司網(wǎng)站5月16日的報(bào)道：“重金屬污染威脅中國(guó)環(huán)境”一文，文中說(shuō)到，“浙江湖州德清縣新市鎮(zhèn)的浙江海久電池股份有限公司法人代表依法刑事拘留，該企業(yè)已停產(chǎn)整治，因?yàn)�，在該企業(yè)周邊已檢出血鉛超標(biāo)332人，其中兒童99人”。文中還說(shuō)“中國(guó)有超過(guò)10%以上的耕地被重金屬污染，每年受污染糧食相當(dāng)于廣東一年糧食總產(chǎn)量……，污染禍?zhǔn)字皇请姵匦袠I(yè)，但治污困難重重，一些重金屬中毒的人體表征將在幾十年后表現(xiàn)出來(lái)，而農(nóng)田消除重金屬污染需要幾十年到上百年時(shí)間。中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)電池產(chǎn)量占世界一半以上，汽車(chē)用的鉛蓄電池和家庭攝像機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品，主要使用的鎘鎳電池，已列入中國(guó)危險(xiǎn)廢物控制名錄，但在回收方面存在巨大問(wèn)題。重金屬污染在中國(guó)面臨立法、執(zhí)法和監(jiān)管等多方面缺失的挑戰(zhàn)，形成嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題，在各地多次導(dǎo)致危害大眾健康的事件�！爆F(xiàn)在還要大力發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)，必然要生產(chǎn)更多的汽車(chē)用鉛蓄電池，這不是給重金屬鉛污染帶來(lái)的危害，雪上加霜和火中澆油嗎？
2011年5月15日，北京晨報(bào)頭版以醒目的標(biāo)題刊出“節(jié)能不力嚴(yán)肅追責(zé)領(lǐng)導(dǎo)”的報(bào)道，副標(biāo)題是“市政府印發(fā)節(jié)能降耗工作方案，這是一項(xiàng)很好的決策。但在工作方案中，要在北京市大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)，這點(diǎn)不妥，尚需謹(jǐn)慎考慮，才能有效地執(zhí)行這項(xiàng)節(jié)能降耗的工作方案。
純電動(dòng)汽車(chē)所帶來(lái)的許多弊端，在業(yè)內(nèi)人士中，本來(lái)是一個(gè)盡人皆知的常識(shí)。美國(guó)、日本和歐洲這些發(fā)達(dá)國(guó)家，他們的汽車(chē)工業(yè)比我們要早先發(fā)展三十多年，他們一直沒(méi)有大力生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)。就日本而言，只有豐田汽車(chē)集團(tuán)，也只敢提出雙動(dòng)力車(chē)的概念。即便如此，這種雙動(dòng)力車(chē)的使用，在日本本土和歐、美等國(guó)都得到了抵制，并不效法仿制使用，道理也在于此。我們現(xiàn)在全國(guó)各大城市的汽車(chē)集團(tuán)，都在“一蜂窩”上的生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)，這是為什么？人們無(wú)法理解。唯一能使人理解的是：那些熱衷于電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)的人們，在名利驅(qū)使下，想鉆我國(guó)政府在控制重金屬鉛污染方面還沒(méi)有法律、法規(guī)和監(jiān)控措施的空子，置廣大人民的健康和環(huán)境污染而不顧。如果不是這個(gè)原因，那么，就請(qǐng)汽車(chē)主管部門(mén)指教。不管什么原因，筆者在此想提醒一句：在汽車(chē)尾氣治理上，我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)，不要犯下第二個(gè)無(wú)法挽回的、但卻是可以避免的戰(zhàn)略上的錯(cuò)誤，努力避免成為浪費(fèi)能源和毀壞地球的、不可原諒的千古罪人，被子孫后代千秋唾罵。
另?yè)?jù)文獻(xiàn)【2】的報(bào)道：菲亞特CEO馬爾喬內(nèi)近日表示，推廣天然氣引擎在降低碳排放量上比推廣電動(dòng)車(chē)更具有優(yōu)勢(shì)。馬爾喬內(nèi)指出，通用汽車(chē)和豐田汽車(chē)正推行的電動(dòng)汽車(chē)方案存在很多障礙，例如電池的充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)讓人難以接受。菲亞特都靈研發(fā)中心主管也表示，天然氣非常適合美國(guó)市場(chǎng)，尤其適合公共服務(wù)以及貨物運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，因?yàn)樵谶@些領(lǐng)域，汽車(chē)都是從特定的中心基地統(tǒng)一補(bǔ)充能源。而美國(guó)在2009年已成為全球最大的天然氣生產(chǎn)國(guó)，因此，完全有條件為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)提供天然氣燃料。據(jù)悉，菲亞特已成為推廣天然氣引擎與美國(guó)和加拿大政府進(jìn)行了磋商。
據(jù)了解，菲亞特一直是歐洲天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的市場(chǎng)領(lǐng)軍者，占據(jù)甲烷動(dòng)力轎車(chē)80%的市場(chǎng)份額，輕型商用車(chē)的市場(chǎng)份額也達(dá)55%。這一點(diǎn)也力挺了馬爾喬內(nèi)對(duì)天然氣的看好。
報(bào)道說(shuō)，在歐洲，如英國(guó)并不急于研制電動(dòng)汽車(chē)，而是在探索一種新的汽車(chē)節(jié)能減排的新技術(shù)。
今后怎么辦？
退一步講，如果我們不計(jì)純電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)的高高碳排放的耗能后果，及大量廢、舊電池的嚴(yán)重污染。按現(xiàn)在的勢(shì)頭，努力推廣純電動(dòng)汽車(chē)，預(yù)計(jì)到2020年，其總產(chǎn)量也只占汽車(chē)總產(chǎn)量的15%弱，那么還有85%強(qiáng)的這些燃料發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)通過(guò)尾氣凈化和節(jié)能減來(lái)排降低溫室效應(yīng)的工作，又該怎么做呢？又讓誰(shuí)去做呢？這實(shí)際上是擺在汽車(chē)行業(yè)主管部門(mén)，也是全國(guó)人民面前最最重要的一項(xiàng)工作�？墒呛苓z憾，現(xiàn)在人們都把它遺忘了、忽略了，還是躺在十分陳舊的、過(guò)大于功的催化凈化的高碳排放技術(shù)上，繼續(xù)用能源來(lái)?yè)Q取環(huán)保，繼續(xù)依仗著《歐洲凈化標(biāo)準(zhǔn)》這根落后的拐棍，當(dāng)做“圣旨”，跟在別人后面一步步慢慢爬行。這種做法，難道還不值得我們?nèi)w國(guó)人，特別是汽車(chē)人的反省嗎！
按筆者愚見(jiàn)，我們還應(yīng)當(dāng)從應(yīng)用了一百多年的內(nèi)燃機(jī)的效率和燃燒學(xué)的角度，去綜合考慮既凈化、又節(jié)能的、創(chuàng)新型的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)入手，也許會(huì)比其它任何新能源汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作更為重要。
在此人們一定會(huì)說(shuō)，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展已經(jīng)定型，已無(wú)法提高效率，這條道路是走不通的。但如果我們能跳出這種傳統(tǒng)的觀念，換一種思維方法，在新時(shí)期下，抓住節(jié)能減排這個(gè)主題不放，也許能開(kāi)辟出“山窮水盡疑無(wú)路，柳暗花明又一村”的美好前景。聯(lián)想起上世紀(jì)七十年代初期，美國(guó)和日本最初提出的汽車(chē)尾氣治理的一種原始而合理的想法，在排出的汽車(chē)尾氣中，再次補(bǔ)入新鮮空氣，使其進(jìn)一步化學(xué)反應(yīng)或燃燒，會(huì)獲得既節(jié)能又凈化的效果。這一想法，在一些發(fā)動(dòng)機(jī)上已經(jīng)應(yīng)用了一半，就是人人皆知的把發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)排出尾氣的一部分，通過(guò)壓力泵和控制系統(tǒng)，再回到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒，起到一定的效果。最明顯的是歐洲在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，使排出柴油尾氣的炭灰減少了許多，這就是一種可喜的成果。但在這補(bǔ)氣燃燒技術(shù)上，也存在著弊端和失敗的教訓(xùn)。那就是企圖不用泵、風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)，憑借文丘里管（VentureTube）原理，在尾氣中自動(dòng)補(bǔ)入新鮮空氣與尾氣進(jìn)行混合，進(jìn)一步化學(xué)反應(yīng)或燃燒后，以更干凈的尾氣排入大氣。這一想法，早在許多發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)研究，從七十年代初期、八十年代后期直到九十年代末期，經(jīng)過(guò)了三起三落的艱難歷程，最后都以失敗告終。因?yàn)槿藗儾欢茫河梦那鹄锕茉硎遣豢赡茉谂艢夤艿奈矚庵凶詣?dòng)補(bǔ)入新鮮空氣的。這就使得二次補(bǔ)氣這個(gè)最原始而合理的想法，因?yàn)槭艿饺藗兯季S方式和知識(shí)水平的限制，從此打入冷宮，不再啟用，致使高碳排放的催化凈化技術(shù)在全世界一直蔓延至今，未被取代，高碳排放產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也得不到控制，這是一件令全世界人民和我國(guó)人民十分擔(dān)心的事。
筆者認(rèn)為，目前，在我國(guó)政府提倡經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和節(jié)能環(huán)保的關(guān)鍵時(shí)刻，各級(jí)地方政府首先應(yīng)當(dāng)在思想認(rèn)識(shí)上有一個(gè)大的轉(zhuǎn)變，要把以往追求高GDP值，作為表彰自身政績(jī)的高低，轉(zhuǎn)變?yōu)樽非罂萍紕?chuàng)新和掌握低碳核心技術(shù)，作為表彰自身政績(jī)的高低。應(yīng)當(dāng)把著眼點(diǎn)放在國(guó)內(nèi)廣大知識(shí)群眾之中，努力貫徹黨中央關(guān)于“百家爭(zhēng)鳴，百花齊放”的雙百方針，決不能“一家獨(dú)放”，特別在科技領(lǐng)域更應(yīng)如此。各級(jí)地方政府部門(mén)和企業(yè)家們要支持那些新生的但還是稚嫩的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新產(chǎn)品為他們的成長(zhǎng)鳴鑼開(kāi)道，從輿論和資金上要優(yōu)先支持他們的健康發(fā)展。而不要等待他們的新技術(shù)產(chǎn)品，已經(jīng)推向市場(chǎng)，可以“摘桃子”了，才向他們資助一點(diǎn)資金，表示一下政府對(duì)新技術(shù)和新產(chǎn)品的關(guān)懷。說(shuō)實(shí)話，中國(guó)的知識(shí)分子絕大部分都很窮，他們沒(méi)有經(jīng)濟(jì)力量把自己的發(fā)明創(chuàng)造變成產(chǎn)品，如果沒(méi)有政府和企業(yè)家們的啟動(dòng)及風(fēng)險(xiǎn)資金的資助，他們的發(fā)明創(chuàng)造只能索置高閣，或者永世不見(jiàn)天日，這是筆者的親身體會(huì)。就拿柴油機(jī)的發(fā)明者迪賽爾來(lái)說(shuō)，他本來(lái)是一位法國(guó)中產(chǎn)階級(jí)偏上的科學(xué)家，生活是較富裕的�？墒牵�?yàn)樗邪l(fā)的柴油機(jī)，一直得不到政府和社會(huì)各界的承認(rèn)和資助，只他一人孤軍奮戰(zhàn)，耗盡了他所有的財(cái)產(chǎn)，最后窮極潦倒，投海自殺。但五十年后，他所發(fā)明的柴油機(jī)首先在歐洲，直到現(xiàn)在全世界都在應(yīng)用。這樣的事件，在歷史上大有人在。我們都很同情迪賽爾這位鍥而不舍、畢生奉獻(xiàn)的偉大的科學(xué)家。希望我們今天不會(huì)出現(xiàn)這樣的悲劇。筆者堅(jiān)信，具有五千年文明史的中華民族，肯定能創(chuàng)造出人間奇跡，一定能夠解決汽車(chē)尾氣治理中，“既凈化又節(jié)能”這對(duì)老大難的基本矛盾。
作者簡(jiǎn)介
陳謨：字天杰，籍貫江蘇鎮(zhèn)江，1936年6月生。1959年畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)飛機(jī)系，曾任香港專(zhuān)利交易所高級(jí)技術(shù)顧問(wèn)、中國(guó)航天科工集團(tuán)航天藍(lán)天達(dá)科技有限公司總工程師、現(xiàn)任中國(guó)航天科技集團(tuán)公司中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院研究員、碩士生導(dǎo)師。

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