清洁能源伴我行系列（二）

财经 106℃ 0
（1）低碳生活与用电 E02组 如果你觉得“水污染”“空气污染””温室效应”这些词汇有些抽象，那么，相信“雾霾”这个词，你不会太陌生。雾霾就在我们的身边，影响着我们的日常生活，总让人心情烦闷。那么该如何减少雾霾，重获新鲜空气，重展笑颜呢？低碳生活，减少碳足迹，是唯一出路。 低碳生活要求人们生活作息时应尽力减少所消耗的能量，从而降低二氧化碳的排放量，同时还能减少对大气的污染，减缓生态恶化。当汽车在公路上飞奔的时候，会产生二氧化碳以及氮氧化物等尾气；当工厂运行的时候，会排放二氧化碳以及二氧化硫等废气；即便是使用电器的时候，电力的源头——火力发电站也会排放粉尘和废气……这些与我们生活生产息息相关的活动，都会产生碳排放。减少这些碳排放，便是低碳生活。 如今各种家用电器和数码产品方便着我们的生活，电已然是生活生产中不可或缺的东西。纵观如今发电构成，80%是通过火力发电得到。而火力发电不可避免需要燃烧煤炭，产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等污染物，加重雾霾，影响人们的健康。这样的发电方式，显然不是低碳生活。选择清洁能源，是低碳生活的有效途径之一。目前应用较广的清洁能源主要有太阳能、风能与水能。作为居民，我们无法选择电网的供电来源。但是，结合国家如今推出的一系列清洁能源相关政策，我们可以申请在自家屋顶、庭院或顶楼搭建小型光伏电站，通过太阳能电池板吸收阳光发电。搭建小型光伏电站，不仅有利于减少使用火力发电，降低碳排放，还可以获得国家每千瓦时0.42元的补贴。真是一举多得的好措施！而且，也不用担心光伏电站搭建很困难，现在都有相关的公司在进行这系列的产品和服务。 使用清洁能源作为能源后，对能源的合理使用，也是低碳生活的一部分。“省电”一词早已提出，除了自我下意识的注意，及时关闭电器，其实，还有另一个选择。那就是智能控制电器。当我们给每个电器安上控制器后，通过软件，对电器的使用进行控制和管理。智能控制器在弱电环境下对信息进行操控，与强电下工作的电器相比，其本身的能耗是非常低的。想象一下，当早晨你还裹在温暖舒服的被窝时，电饭煲已经根据设置，为你煮好了早餐，当你醒来梳洗后，早餐温温的，刚好可以享用。出门上班后，也不用担心家中电器是否都已关闭，因为根据你的设置，所有电器在你出门的时候，已经自动断电。晚上下班回家后，热水器的热水已经烧好，因为根据你的设置，热水器已经在你回家的路上开始烧水了……这样的生活，不仅低碳，而且十分便利。不要觉得这样的生活太过美好，有些遥不可及，其实现在市面上已经有很多这样的电器，可以根据你的设置，开始或停止工作。只是目前，这些电器的控制都比较独立分散，同时也比较初级。相信，随着这样智能电器的不断普及，一整套的智能控制电器系统将会面世，方便人们的生活，降少碳排放，降低能量消耗。 当然，如果搭建小型光伏电站和使用智能电器，对于目前的你有些困难，那么生活中的这些小细节，也是低碳生活的一部分。在购买家用电器时，认准电器上的中国节能标识，选择能耗低的节能电器。使用家用电器时，不仅要注意对空调、冰箱等大型电器的及时断电，还应该尽量减少电视机和电脑的长时间待机状态，从而全方位的进行节能省电措施。出门时，应该尽量选用乘坐公共交通工具，或者骑自行车，绿色出行。到超市购物时，尽量自备购物袋；在外吃饭的时候，尽量减少使用一次性餐具等。 注意小细节，低碳生活，减少碳足迹，让我们的生活更加美好！ （2）如何给手机安全充电 在广泛使用的智能手机大多具有较大的屏幕，较多的后台应用程序，加之人们对手机的依赖愈加严重，经常使用手机看视频玩游戏等，这使得手机的续航能力远远降低，手机需要每天进行一次充电，甚至更加频繁，这在一定程度上增加了手机的安全使用隐患。特别是近些年来，在手机充电过程发生的安全事故数见不鲜，比如手机爆炸所带来的人身伤亡和财产损失。 手机爆炸，确切的说是手机电池爆炸。一般情况下，引起电池爆炸的原因有三个方面，第一，电池自身的问题，这与电池电芯材料有关；第二，手机和充电器的安全电路设计；第三，外界因素导致，比如，不正确的充电行为。 1、 尽量使用手机原厂的电池和充电器，或者质量过硬，正规厂家的正品电池和充电器。避免贪图便宜，使用山寨、没有质量保证，甚至破损的三无产品。 2、 手机发热时，应避免充电，应将手机放在通风处或散热良好的地方，待其温度降至常温再进行充电。 3、 在温度过低或者过高的环境下避免给手机充电。比如在北方冬天的室外，手机在不使用时，电量减少就较快，此时，应将手机放在口袋或者包内。 4、 充电时，应避免使用手机，无论是打电话还是使用手机做其它事情。充电时手机本就容易出现发热的现象，此时应将手机搁置在安全的通风处，安全起见，应尽量与使用者保持距离。 5、 充电应尽量选择直充的方式，而非移动电源。使用移动电源充电在一定程度上增加了充电的安全隐患，加之移动电源的质量本就参差不齐，因此不建议 （3）数码产品的节能选择 石将建 数码产品一般指的是MP3、U盘，数码照相机/摄像机、扫描仪等可以通数字和编码进行操作的机器并且可以与电脑连接的，都称为数码产品。主要种类：电脑、摄像头、摄像机、数码相机、音箱、MP3、MP4、MP5、手机、录音笔、扫描仪、DVD机、子母电话机(有数字的也有模拟的)、机顶盒(数模转换器)、卫星接收装置、电视机(过去的不是，因为那是波形电路的，电视机都是采用数字信号处理的)、数控家电。1 数码产品是随着半导体和计算机技术的成熟而逐步发展出来的，已显著影响人类生产、生活和工作的电子类技术产品。随着社会生活的发展，数码产品已经走进广大群众的生活中，成为我们日常生活的重要组成和不可分割的部分。在半导体集成电路和运算的基础上，数码产品的功能主要通过消耗电能实现。除了一定的热排放和硬件损耗，数码产品几乎不会产生其它的排放。但随着数码产品数量的急剧增加，其电力消耗和硬件损耗造成的能源损耗也与日俱增。这也必然会对能源和环境造成一定的影响。当然，我们不能单单因为提倡节能和环境保护，而将人类的现代化生活推回到远古时代。因此，我们有必要对数码产品的节能选择进行探讨和推广。 一般一个数码产品主要由显示系统、供电系统、数据存储和处理系统以及通信系统构成。这几个系统功能的实现均需要消耗一定的电能。但选择合适的系统结构，可以有效地提高电能的利用效率，从而实现节能的目的。 显示系统(显示器)是目前数码产品的主要构成部分，是实现人机交互的主要界面。目前显示器的类型主要包括半导体发光二极管(LED)和液晶(LCD)，以及电泳显示(EPD)器。LCD是过去数十年广泛采用的显示技术，主要依靠液晶材料在电场下旋光性的改变实现对光的控制，从而达到控制显示的目的。LCD的显示需要依赖背光灯作为光源，而背光灯一般选择荧光灯管(CCFL)或者LED。一般情况下，CCFL的电光转化效率较低，存在比较严重的热损耗，同等条件下能耗较大。因此从节能角度考虑，LED是更好的选择。同时由于材料和能耗特性，LED也具备更稳定的光输出，更长的使用寿命等优点，是节能的好选择。EPD主要采用反射式显示技术，利用显示屏对太阳光或普通灯光的反射实现显示，因此不需要额外的背光源，在节能上也占据很大的优势。但目前其应用范围比较有限，主要用于电子书设备。所以单纯为了阅读电子书籍，基于EPD技术的电子书也是一个不错的选择。 供电系统是保证数码设备工作的基础。目前供电系统的类型主要包括变压和直流电源连接的直接供电，以及一次和二次电池供电。对于直接供电系统，也存在电转换的能耗，但一般效率较高。不过直接供电系统很难应用于便携式设备。因此，电池是目前最广泛采用的供电方式，其类型包括锌锰、镍氢以及锂离子电池等。锌锰等一次电池，只能单次使用，会造成很大的材料损耗甚至环境污染，因此应避免使用。镍氢和锂离子电池均属于二次电池，可以进行多次的充放电循环使用。相对而言，锂离子电池具备更高的充放电效率和使用性能，因此是节能的较好选择。 对于数据存储和处理系统，一般基于较为成熟的半导体集成电路，其能耗水平受技术影响很大。目前发展的更小尺寸的处理器在一定程度上可以提高系统的工作效率，起到一定的节能作用。对于数码相机等光感应和数据采集设备，CCD和CMOS是主要的光感元件。CMOS是一种主动式的光电转换和电信号传输设备，因此具备更低的能耗，是节能的更好选择。 通信系统实现不同设备间的数据交换，其功能的实现也需要消耗能量。目前主要的通信技术包括2G、3G、4G、wifi以及蓝牙技术。这些技术均具备自己的通信频率，不同频率的能耗功率也存在很大的差异。一般而言，4G、3G能耗更大。因此在不需要高速数据传输的情况下，应尽量选择2G通信网络。在需要高速通信的情况下，尽量选择wifi。蓝牙是短距离的数据传输技术，也存在一定的能耗。从节能角度，以上通信技术，应根据实际情况选择使用。比如正常手机电话或短信，使用2G网络即可。不需要进行数据传输时，蓝牙和wifi模块均可处于关闭状态。 以上探讨了常见数码设备的组成及其能耗情况，并从节能角度给出了一定的建议。随着数码设备的普及，我们个人可能同时拥有、携带并使用多个数码设备，而这些设备在功能上也会有很多重叠的部分。因此，从节能的角度，使用同一设备实现其功能的多样化，也是一种有效的节能手段，值得提倡。总而言之，只要我们合理使用我们的数码产品，并将节能思想灌输其中，在数码产品正常使用的基础上，也能实现能源和环境的保护 1. 数码产品的发展之扫描仪，中华新闻传播网，http://www.heb.chinanews.com/cjdt/201407161040.shtml. （4）特斯拉电动汽车的推广前景 刘利书 近日来，随着节能环保的观念越来越深入人心，新能源汽车的市场正悄然形成。据不完全统计，2014上半年我国新能源汽车生产20692辆，销售20477辆，比上年同期分别增长2.3倍和2.2倍，产销量已超过2013全年数量。其中纯电动汽车产销分别完成12185辆和11777辆，分别占全部产量和销量的59%和58%。在众多车型中，特斯拉电动汽车因其高端豪华而成为了最耀眼的明星，更大的营销噱头在于其动辄上百万的市场价，使其客户名单几乎就是一张全球财富榜，赚足了眼球。

清洁能源伴我行系列（二）

特斯拉公司成立于2003年，总部设在美国加州的硅谷地带，目前是唯一一家在美国上市的纯电动汽车独立制造商，其市值超过300亿美元。公司创始人马丁·艾伯哈德（Martin Eberhard）受到很多公众人物，特别是好莱坞影星同时拥有超级跑车和丰田混合动力车普锐斯的启发，决定将跑车和新能源车合二为一，而客户群就是这群有环保意识的高收入人士和社会名流。因此，特斯拉电动汽车为定位于高端的消费品，有着非常出色的性能以及高不可攀的市场售价。 1.高效的加速动力。以车型Model P85D为例，得益于装载的全新四轮全驱技术，该车型的百公里加速只需要3.1秒—这是目前汽车最快的成绩，超过了汽油动力跑车。 2.强劲的续航能力。特斯拉于2008年2月推出了首款名为Roadster车型，这是第一辆使用锂电池技术每次充电能够行驶320公里以上的电动车。这个记录较2013年BEV全球销量冠军日产聆风的24度电只能支持130公里的续航里程有了2.5倍的提高。同时，该项世界纪录（501公里）又由Roadster在2009年10月27日澳洲举办的Global Green Challenge上创造。 3.高昂的市场售价。由于其品牌定位于高端，市场售价显得非常不亲民。首款Roadster在美国最低售价为109000美元(约68万人民币)，在英国的最低售价为86950英镑(约83万人民币)。目前特斯拉在售车型Model S其顶配版本在国内的售价会在100万元以上。这也就决定了特斯拉只会是少数上流阶层的玩物 市场前景 特斯拉目前在美国本土市场取得了不错的销售成绩，2013年，在特斯拉发布的第一季度财报中，该公司销售Model S车型4900辆，超过原先预定的4500辆的目标，销售营收为5.55亿美元，同比增长27倍，更实用的Model S无疑比Roadster获得了更大的成功。而特斯拉在美国股市的表现也反应出了它们的强势表现，在短短半年之内大涨了近4倍之多。随着业务向海外市场的延伸，特斯拉也面临着市场竞争力不足等等现实的问题，为公司未来的发展增添了诸多不确定性。 1.成本控制的挑战。特斯拉以其高昂的价格而声名在外，这也造成了其为非常小众的品牌和有限的产能，极难控制较低的平均成本，从而打开其他市场，尤其是快速发展的未成熟的市场，比如中国。不过近日，特斯拉副总裁杰罗姆·吉伦在接受《日本经济新闻》的采访时表示，特斯拉与松下合作建设的电池工厂投入使用后，电池的成本将会降低30%。预计该电池工厂在将2017年进入运营。而在电动汽车成本中占较大比重的电池的成本下降或可导致电动汽车的价格下调。这无疑对特斯拉扩大市场有着积极的影响。 2.安全性问题。美国当地时间2013年10月1日，一辆特斯拉Model S在美国华盛顿州肯特的公路上碰撞金属物体后起火。随后失火场面的照片和视频在网络上广为传播，引发了民众对于电动车安全性的质疑。无独有偶，当年10月底，又有另外一辆Model S在墨西哥发生起火事故见诸报端。因此，特斯拉的行车安全性需要更多的市场检验。 3.产能问题。目前公司每年能保证几万辆特斯拉推向市场，但随着业务的扩大，这样的产能绝非长久的生存之道。日前积极的信号是，特斯拉在荷兰的组装厂也已经正式开工。更多的计划也在筹措当中。与此同时，加快基础设施的建设以及车型的推出和更新频率也是摆在特斯拉面前的现实问题， 4.政府公关。新能源汽车因为无污染的特点，受到了各国的政策支持，比如政策补贴，特殊牌照等。特斯拉具有了新能源的特性的同时，其跑车的特点也会使政客们犹豫政策的支持力度。目前特斯拉在杭州、广州、西安和上海都有新能源牌照，但特斯拉更大的心愿，是特斯拉也能获得北京的新能源牌照。这一切都取决于对政府公关的力度。 总之，特斯拉刮起了一阵锂电池电动汽车的“特斯拉旋风”。这场风暴能否继续甚至越来越强烈，取决于特斯拉对市场的反应程度，尤其是对价格造成的市场竞争压力的应对策略。与特斯拉的高价相比，价格更加亲民的众多车型才会是普通民众的选择，比如荣威E50系列市场价为24万，政府补贴5.4万，最终成交价不到20万，不到特斯拉价格的五分之一。也许正是考虑了扩大市场份额的需要，特斯拉电动车计划推出了市场价为30万左右的车型。如果继续走亲民路线，我们将对特斯拉电动车的市场前景持乐观的态度。 （5)未来电动汽车的心脏——空气电池 郑浩 中国科学院物理研究所 [email protected] 最近几年北京的雾霾天气越来越普遍，严重影响了人们正常的工作和生活，考虑到北京市区的工业企业不多，那么雾霾的主要来源就是成千上万的汽车所排放的尾气了。为了治理空气污染，北京市政府加强了电动汽车的推广，2014年的摇号新政为纯电动汽车单独安排了2万个号牌名额，并且在购车款方面提供了非常可观的政府补贴和减免税收政策。但是即使有如此优惠的政策，国产电动汽车的推广仍然是步履艰难，反而是外来者特斯拉通过豪华的设计和相当优异的续航表现抓住了高端用户的心，在北京的街道上大放异彩。为什么电动汽车代替燃油汽车的道路会如此荆棘漫漫呢？这一切都要从电动汽车的前世今生说起。 其实,早在燃油汽车兴起之前，也就是十九世纪中叶到二十世纪初，机动车市场一直是电动汽车的天下。世界上的第一辆电动汽车于1859年被制造出来，驱动这辆车的动力来自于当时的“高科技”——铅酸电池。但是当内燃机的技术得到极大发展之后，燃油汽车逐渐占据了欧美的机动车市场份额，同时流水线技术的发明、石油开采技术的突破和加油站的迅速普及帮助燃油汽车在市场上迅速击败了电动车。 相比于燃油汽车，电动车在价格、充电时间、续航里程等方面都处于劣势。虽然电池技术在近两百年有了长足发展，从最初的伏打电池到燃料电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂金属电池等，却都没有帮助电动车赢回一点市场份额，电动车除了在几次石油危机的时候有些许起死回生的迹象之外，在几乎整个20世纪都被人们遗忘了。 我们说这次电动车面临的发展机遇很重要不仅是因为政府的大力支持和投入，更因为锂离子电池技术经过20多年的发展，已经能够较好地为电动车提供动力——现在的电动车新贵 Tesla Model S凭借应用先进的锂离子电池技术和电源管理技术，一次充电续航里程能够达到400多公里，完全能与传统燃油汽车相比拟。但是并不是现在所有市面上的电动汽车都具有和特斯拉一样的续航里程，这主要和它们所采用的动力电池的技术有关。 动力电池就是指专门装配在电动汽车上，为汽车提供动力的电池，目前市面上的电动汽车的动力电池大部分采用锂离子电池，根据所使用的正极材料的不同，主要有以下几类锂离子电池应用在电动汽车上：镍钴铝锂（NCA）电池、锰酸锂电池、镍钴锰酸（NCM）电池、磷酸铁锂电池，他们在能量密度、安全性、寿命、价格上各有优势。其中电池的能量密度是指单位体积或者单位质量的电池能够储存的能量，这个参数决定了电动汽车的续航里程。虽然这几种锂离子电池的能量密度各有不同，但基本上都在200 Wh/kg以下，而且特斯拉400公里的续航成绩也极大地依靠于优异的电源管理技术和较轻的车身，并且在较好的工况下面得到的。受限于材料体系，传统的锂离子电池难以在能量密度上有数量级的突破，因此人们必须为电动汽车寻找更合适的电池体系。在人们已经探索的各种新型电池体系中，锂空气电池因为具有极高的理论能量密度（>5000 Wh/kg），而受到越来越的的科研工作者和企业研究人员的关注。 锂空气电池在构造上与传统的锂离子电池相类似，都是由正极、电解质（隔膜）、负极三大部分组成，所不同的是正极和负极所采用的材料不同。 负极：锂金属。其实采用锂金属作为二次电池的负极材料，在上世纪70年代开始就有研究和应用。但是在应用过程中发现，锂金属电池在循环过程中会在负极生成枝晶，枝晶会刺穿隔膜从而引发起火、爆炸等安全事故。1989年加拿大Moli能源公司生产的Li/Mo2发生起火事故，此次事故处理宣告Li/Mo2电池的终结之外还直接导致了锂金属二次电池研发的基本停滞。在那次事故随后的二十年，便是我们所熟知的锂离子电池大放异彩的故事。但是，锂金属作为负极材料所具有的极高的能量密度使人们始终没有放弃它，特别是人们开始探索更高能量密度的电池体系时，锂金属负极必将扮演一个重要的角色，而另其在二十多年前退出市场的安全问题，相信在科研人员的强力攻关和已经今非昔比的技术条件支持下，终将能够解决。 正极：锂空气电池的正极部分利用碳材料或导电材料作为反应媒介，空气中的氧气作为正极活性材料参与氧化还原反应，因此锂空气电池又被人们称为“会呼吸的电池”。整个锂空气电池在放电的时候，电池的正极导电媒介部分从外电路得到电子，把电子输送给氧气，氧气在得到电子的同时与来自电解质中的锂离子反应，最后生成氧化锂（Li2O）或过氧化锂（Li2O2）；而负极中的金属锂，失去电子，变成锂离子，溶入电解质中，被上述过程中所描述的氧气得到。这种电池体系的能量密度是很高的。 以传统的锂离子电池体系为例，在放电过程中能够释放的能量是与在这个过程中传输并参与反应的锂离子数量成正比。传统的锂离子电池的锂元素来自于正极材料，而在正极材料中同时也含有比锂重得多的过渡金属元素，这样一来，单位质量的材料中含有的锂元素的量其实是非常有限的。 在锂空气电池中，采用氧气作为正极反应物质，由于氧气可以从空气中源源不断的获得，因此此类电池在放电过程中所能释放出的能量与氧气能够得到的锂离子的数量是成正比的，而在这类电池中，锂完全来自于负极的锂金属，而锂又是世界上最轻的金属。 也就是说，电池体系的能量和所含有锂的数量是有一定关系的。那么我们再将锂空气电池和锂离子电池比较一下，锂空气电池的负极采用最轻的锂金属，而且能够全部转化为能量，正极反应物质则是空气中的氧气，不需要预先储备在电池中；而目前普遍使用的锂离子电池的负极物质不能转化为能量，正极物质仅含有有限的锂，而且比较重。因此锂空气电池具有极高的能量密度也就不足为奇了，理论上，电池中锂金属越多，锂空气电池的能量也就越多。 (6)新能源汽车有几种？你知道吗？ 杨丽霞 中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、氢发动机汽车等等。 混合动力汽车是装有柴油或汽油发动机，同时配有电动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型，可使用两种动力。与传统汽车相比，具有节能和减少排放的优点。 纯电动汽车完全以电为动力，车上装有可充电电池，如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池。技术相对简单、无污染、噪声小。但电池充电时间长，需要大量充电站，就像现在公路边的加油站。北京奥运会上，我国自行研制的纯电动汽车提供了绿色交通。 燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。这种车虽然非常环保，但电池技术要求高，并需要建大量的加氢站。 氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比，氢动力汽车成本至少高出20%。中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火，并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。 此外，还有太阳能汽车，生物燃料汽车等等。 从发展意义来看：（1）新能源汽车可使中国实现从汽车大国到汽车强国的转变。虽然当前世界各主要发达国家和有关汽车公司均在加紧研发此种新型汽车技术并取得长足进展，但总体而言，中国仍基本上与之处在同一个起跑线上，差距不过只有3—5 年，并不像传统内燃机技术一样存在20年的巨大差距。在商用化和产业化方面更是如此，某些方面我们还有一定优势。（2）新能源汽车可继续开辟中国的汽车市场。中国的汽车产业刚刚发展起来，汽车普及率低，因而在汽车动力系统发展战略选择上有更大的自由度，在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势，推广应用新能源汽车的阻力也会小得多。

上一篇

暖通空调专业：消防设计审查验收

下一篇

车辆年检新变化！明年3月1日正式落地

相关推荐