第一篇：化學(xué)與新能源材料一

化 學(xué) 與 新 能 源

姓名：歐陽世文 專業(yè)：包裝工程 班級(jí)：1402班 14404200230

學(xué)號(hào)：

化學(xué)與新能源

摘要：當(dāng)今世界開發(fā)新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然氣、煤，均屬不可再生資源，地球上存量有限，而人類生存又時(shí)刻離不開能源，所以，必須尋找新的能源。新能源有別于傳統(tǒng)化石能源，具有清潔無污染、安全高效率等優(yōu)點(diǎn)。而化學(xué)新能源是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能，如鋰離子電池、燃料電池、電化學(xué)電容器等，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。本文就化學(xué)在氫能源、燃料電池、儲(chǔ)氫材料和太陽能電池材料中的研究和應(yīng)用進(jìn)行了述評(píng)與總結(jié)。

關(guān)鍵字：氫能源可燃冰塑料燃料電池儲(chǔ)氫材料

1.引言新能源又稱非常規(guī)能源。是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等本文通過對(duì)化學(xué)在燃料電池、儲(chǔ)氫材料和太陽能電池材料中某些關(guān)鍵問題的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀的介紹, 旨在希望理論化學(xué)在能源的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換這個(gè)領(lǐng)域中得到更深入的應(yīng)用。2.2.1 氫能源作為現(xiàn)有主要燃料的汽油和柴油，生產(chǎn)它們幾乎完全依靠化石燃料。隨著化石燃料耗量的日益增加，其儲(chǔ)量日益減少，終有一天這些資源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的、儲(chǔ)量豐富的新的含能體能源。氫能正是一種在常規(guī)能源危機(jī)的出現(xiàn)、在開發(fā)新的能源的同時(shí)人們期待的新的能源。氫位于元素周期表之首，它的原子序數(shù)為1，在常溫常壓下為氣態(tài)，在超低溫高壓下又可成為液態(tài)。作為能源，氫有以下特點(diǎn)： 2.1.1.所有元素中，氫重量最輕。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，它的密度為0.0899g/L；在-252.7℃時(shí)，可成為液體，若將壓力增大到數(shù)百個(gè)大氣壓，液氫就可變?yōu)楣虘B(tài)氫。2.1.2.所有氣體中，氫氣的導(dǎo)熱性最好，比大多數(shù)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)高出10倍，2 因此在能源工業(yè)中氫是極好的傳熱載體。2.1.3.氫是自然界存在最普遍的元素，據(jù)估計(jì)它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75％，除空氣中含有氫氣外，它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)。據(jù)推算，如把海水中的氫全部提取出來，它所產(chǎn)生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大90O0倍。2.1.4.除核燃料外氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，為142.351kJ/kg，是汽油發(fā)熱值的3倍。2.1.5.氫燃燒性能好，點(diǎn)燃快，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍，而且燃點(diǎn)高，燃燒速度快。2.1.6.氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會(huì)產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔?、鉛化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)，少量的氮化氫經(jīng)過適當(dāng)處理也不會(huì)污染環(huán)境，而且燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，反復(fù)循環(huán)使用。2.1.7.氫能利用形式多，既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。用氫代替煤和石油，不需對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)裝備作重大的改造，現(xiàn)在的內(nèi)燃機(jī)稍加改裝即可使用。2.1.8.氫可以以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物出現(xiàn)，能適應(yīng)貯運(yùn)及各種應(yīng)用環(huán)境的不同要求。由以上特點(diǎn)可以看出氫是一種理想的新的能源。目前液氫已廣泛用作航天動(dòng)力的燃料，但氫能的大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用還有待解決以下關(guān)鍵問題：（1）.廉價(jià)的制氫技術(shù)。因?yàn)闅涫且环N二次能源，它的制取不但需要消耗大量的能量，而且目前制氫效率很低，因此尋求大規(guī)模的廉價(jià)的制氫技術(shù)是各國科學(xué)家共同關(guān)心的問題。（2）.安全可靠的貯氫和輸氫方法。由于氫易氣化、著火、爆炸，因此如何妥善解決氫能的貯存和運(yùn)輸問題也就成為開發(fā)氫能的關(guān)鍵。許多科學(xué)家認(rèn)為，氫能在二十一世紀(jì)有可能在世界能源舞臺(tái)上成為一種舉足輕重的能源。氫能是一種二次能源，因?yàn)樗峭ㄟ^一定的方法利用其它能源制取的，而不象煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采。在自然界中，氫已和氧結(jié)合成 3 水，必須用熱分解或電分解的方法把氫從水中分離出來。如果用煤、石油和天然氣等燃燒所產(chǎn)生的熱或所轉(zhuǎn)換成的電分解水制氫，那顯然是劃不來的?，F(xiàn)在看來，高效率的制氫的基本途徑，是利用太陽能。如果能用太陽能來制氫，那就等于把無窮無盡的、分散的太陽能轉(zhuǎn)變成了高度集中的干凈能源了，其意義十分重大。目前利用太陽能分解水制氫的方法有太陽能熱分解水制氫、太陽能發(fā)電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等等。利用太陽能制氫有重大的現(xiàn)實(shí)意義，但這卻是一個(gè)十分困難的研究課題，有大量的理論問題和工程技術(shù)問題要解決，然而世界各國都十分重視，投入不少的人力、財(cái)力、物力，并且業(yè)已取得了多方面的進(jìn)展。因此在以后，以太陽能制得的氫能，將成為人類普遍使用的一種優(yōu)質(zhì)、干凈的燃料。2.2儲(chǔ)氫材料氫能作為一種儲(chǔ)量豐富、來源廣泛、能量密度高的綠色能源及能源載體, 正引起人們?cè)絹碓綇V泛的關(guān)注, 受到世界各國的高度重視。氫能應(yīng)用的關(guān)鍵是氫的儲(chǔ)運(yùn), 而儲(chǔ)氫材料則是研究的焦點(diǎn)。美國能源部(DOE)關(guān)于儲(chǔ)氫材料的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為氫氣儲(chǔ)存的質(zhì)量能量密度和體積能量密度應(yīng)分別達(dá)到617wt%和62kgPm。根據(jù)氫與材料作用方式, 儲(chǔ)氫材料可分為兩類。一類是氫以化學(xué)吸附儲(chǔ)存于材料之中, 這類材料儲(chǔ)氫量大, 但脫氫較困難;另一類屬物理吸附, 雖儲(chǔ)氫能力有限, 但氫易于脫附。理想的儲(chǔ)氫材料應(yīng)是氫以分子狀態(tài)吸附但吸附能應(yīng)介于物理吸附與化學(xué)吸附之間。近年來, 關(guān)于儲(chǔ)氫材料的研究層出不窮, 理論研究主要集中在金屬氫化物、合金、金屬有機(jī)骨架及一些新型儲(chǔ)氫材料等。儲(chǔ)氫的機(jī)理 H2在金屬或合金的粉末表面吸附，H-H鍵斷裂，H原子侵入到金屬原子之間的間隙，形成固溶體，H由外向內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散，形成飽和固溶體，與剩余H2形成金屬氫化物?；瘜W(xué)儲(chǔ)氫材料：金屬氫化物儲(chǔ)氫材料，典型的例子是MgH2 , 其理論儲(chǔ)氫容量高達(dá)717wt% , 且鎂的價(jià)格低廉, 儲(chǔ)量豐富。直接應(yīng)用MgH2 的主要障礙是脫氫溫度高、速度慢。稀土金屬合金是較有前途的合金儲(chǔ)氫材料, 具有單位體積內(nèi)高的氫儲(chǔ)存容量以及在溫和條件下吸附氫的能力。這些合金材料中氫的吸附和脫附性質(zhì)依賴于 4 合金組成和金屬與氫的相互作用。一般來說, 這些合金材料結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜, 容納氫的能力取決于多種因素, 如合金中空隙的大小和形狀、空隙周圍原子的化學(xué)性質(zhì)、氫和配位原子的距離等。Li2N2H 化合物是一種新穎且有前途的具有高質(zhì)量密度的儲(chǔ)氫材料, LiNH2 的分解需要較高的溫度。實(shí)驗(yàn)表明用Mg 部分替代Li 可降低分解溫度。Zhang 等用 PBE 泛函比較研究了LiNH2 和部分Li被K 或Mg 取代后的體系。結(jié)果分析揭示, Li 被取代后, 改變了金屬與氮成鍵強(qiáng)度, 使得N-H鍵減弱。Mg 的影響較K 更為顯著, 從微觀層次上闡明了實(shí)驗(yàn)事實(shí)。2.3燃料電池從本質(zhì)上講，它是一種電化學(xué)的發(fā)電裝置，等溫地按電化學(xué)方式，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而不必經(jīng)過熱機(jī)過程，不受卡諾循環(huán)限制，因而能量轉(zhuǎn)化效率高，且無噪音，無污染，因此正在成為理想的替代能源。燃料電池的演化過程 2.3.1燃料電池的演化過程燃料電池是一種新型的無污染、高效率汽車、游艇動(dòng)力和發(fā)電設(shè)備，在本質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)化裝置。1839年，格羅夫發(fā)表了第一篇有關(guān)燃料電池研究的報(bào)告。1889年，蒙德和朗格爾采用了浸有電解質(zhì)的多孔非傳導(dǎo)材料為電池隔膜，一鉑黑為電催化劑，以鉆孔的鉑或金片為電流收集器組裝出燃料電池。但此后的一段時(shí)間里，奧斯卡爾德等人在探索燃料電池發(fā)電過程的實(shí)驗(yàn)都因?yàn)榉从乘俣忍箤?shí)驗(yàn)沒有成功。與此同時(shí)，熱機(jī)研究卻取得了突破性進(jìn)展并成功運(yùn)用而迅速發(fā)展。因此燃料電池技術(shù)在數(shù)十年內(nèi)沒能取得大的進(jìn)展。直到1923年，由施密特提出了多孔氣體擴(kuò)散電極的概念，在此基礎(chǔ)上，培根提出了雙孔結(jié)構(gòu)電池概念，并成功開發(fā)出中溫度培根型堿性燃料電池。以此為基礎(chǔ)，經(jīng)過一系列發(fā)展，這項(xiàng)燃料電池技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在20世紀(jì)60年代由普拉特一惠特尼公司研制出的燃料電池系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于宇航飛行，使得燃料電池進(jìn)入了應(yīng)用階段。2.3.2 燃料電池的基本工作原理燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，它就是按電化學(xué)原理，即原電池工作原理，等溫地把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為 5 電能，因而實(shí)際過程是氧化還原反應(yīng)。從本質(zhì)上說是水電解的一個(gè)“逆”裝置。電解水過程中，通過外加電源將水電解，產(chǎn)生氫和氧；而在燃料電池中，則是氫和氧通過電化學(xué)反應(yīng)生成水，并釋放出電能。因此，燃料電池的基本結(jié)構(gòu)與電解水裝置是相類似的，它主要由4部分組成，即陽極、陰極、電解質(zhì)和外部電路。其陽極為氫電極，陰極為氧電極。通常，陽極和陰極上都含有一定量的催化劑，目的是用來加速電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)。兩極之間是電解質(zhì)，電解質(zhì)可分為堿性型、磷酸型、固體氧化物型、熔融碳酸鹽型和質(zhì)子交換膜型等類型。燃料電池的工作原理如下(以磷酸型或質(zhì)子交換膜型為例)：(1)氫氣通過管道或?qū)獍宓竭_(dá)陽極；(2)在陽極催化劑的作用下，1個(gè)氫分子解離為2個(gè)氫離子，即質(zhì)子，并釋放出2個(gè)電子；(3)在電池的另一端，氧氣(或空氣)通過管道或?qū)獍宓竭_(dá)陰極，同時(shí)，氫離子穿過電解質(zhì)到達(dá)陰極，電子通過外電路也到達(dá)陰極；(4)在陰極催化劑的作用下，氧與氫離子和電子發(fā)生反應(yīng)生成水；與此同時(shí)，電子在外電路的連接下形成電流，通過適當(dāng)連接可以向負(fù)載輸出電能。(2)1．3 燃料電池的特點(diǎn)由上所述可知，燃料電池在本質(zhì)上是電化學(xué)轉(zhuǎn)化裝置，它能夠通過電化學(xué)過程直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能，因而具有如下優(yōu)點(diǎn)：1)干凈清潔。利于環(huán)保，可減少二氧化碳的排放；無噪音，并自給供水；2)高效。由于其轉(zhuǎn)化過程沒有經(jīng)過熱機(jī)過程，因此效率高。3)適用性。由于污染小，無噪音，可靠，可使用于終端用戶，因而可減少各種損失，并節(jié)省設(shè)備投資。4)可調(diào)制性。由于它是組合的結(jié)構(gòu)，因而可以調(diào)節(jié)，以滿足需求。5)燃料多樣性。由于燃料可以是氫氣、天然氣、煤氣、沼氣的功能碳?xì)浠衔锶剂?。基于以上特點(diǎn)。燃料電池成為綠色能源技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。成為本世紀(jì)最有發(fā)展前途的技術(shù)之一。2 國內(nèi)外燃料電池的最新進(jìn)展(3)堿性燃料電池（AFC）AFC技術(shù)是第一代燃料電池技術(shù)，已經(jīng)在20世紀(jì)60年代就成功地應(yīng)用于航天飛行領(lǐng)域。它是最早開發(fā)的燃料電池技術(shù)。目前德國一家公司開發(fā)的 AFC 在潛艇動(dòng)力實(shí)驗(yàn)上獲得了成功。國內(nèi)對(duì) AFC 的研究工作是從20 世紀(jì)60年代開始的，主要是集中在中科院的下屬研究機(jī)構(gòu)。武漢大學(xué)和中科院長春應(yīng)化所在上世紀(jì)60年代中期即開始對(duì)AFC 進(jìn)行基礎(chǔ)研究。上世紀(jì)70年代，由于 6 航天工業(yè)的需求，天津電源研究所研制出lkW AFX2系統(tǒng)。與此同時(shí)，A 型號(hào)(即以純氫、純氧為燃料和氧化劑)、B 型號(hào)(即以N2H4分解氣、空氣氧為燃料和氧化劑)燃料電池系統(tǒng)也在中科院大連化物所研制成功。此外，其它的研究機(jī)構(gòu)也都展開了對(duì)AFC 的研究。(4)磷酸型燃料電池（PAFC）PAFC也是第一代燃料電池技術(shù)，也是目前最為成熟的應(yīng)用技術(shù)。已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化應(yīng)用和批量生產(chǎn)。目前美國、日本、歐洲各國已有100多臺(tái)200KW 發(fā)電機(jī)組投入使用或在安裝中，最長的已經(jīng)運(yùn)行了37000小時(shí)。因此已經(jīng)證實(shí)了 PAFC 是高度可靠的電源。只是由于其成本太高，目前只能作為區(qū)域性電站來現(xiàn)場供電、供熱。國內(nèi)對(duì) PAFC 的研究工作相對(duì)較少。盡管如此，在對(duì) PAFC 的研究過程中仍進(jìn)行了卓有成效的工作，取得了不俗成績。如國內(nèi)學(xué)者魏子棟等人在對(duì)氧化還原發(fā)應(yīng)的電催化劑研究過程中發(fā)現(xiàn)了Fe、Co 對(duì)Pt 的錨定效應(yīng)。(5)熔融碳酸型燃料電池(MCF℃)MCFC 是屬于第二代燃料電池技術(shù)。目前對(duì)MCF℃的研究國家有美國、日本和西歐，主要是應(yīng)用于設(shè)備發(fā)電，目前還處于試驗(yàn)階段。美國對(duì)MCFC 的研究單位有國際燃料電池公司和能源研究公司及M—C 動(dòng)力公司。而日本對(duì) MCFC 的主要是 NEIX)公司、電力公司、煤氣公司和機(jī)電設(shè)備廠商組成的 MCFC 研究開發(fā)組。大坂工業(yè)技術(shù)研究所從1991年開始10kW 的 MCFC 單電池的長期運(yùn)行試驗(yàn)，到1995年 l1月止，累計(jì)運(yùn)行了4萬小時(shí)，確證了 MCFC 實(shí)用化的可能。德國MTU 宣布在MCFC 技術(shù)方面取得了突破。由該公司開發(fā)出來的世界上最大的280kW 的單電池還在運(yùn)行。國內(nèi)對(duì) MCFC 的研究是中科院大連化物所從 1993年開始的。現(xiàn)在正處于組合電池的研究階段。而經(jīng)過多年的艱苦努力與創(chuàng)新突破，上海交通大學(xué)科研人員率先在國內(nèi)成功進(jìn)行了1～1．5l 的熔融碳酸型燃料電池(M ℃)發(fā)電實(shí)驗(yàn)，取得了在國外一些國家至少需要6年甚至10年左右時(shí)間才能獲得的成果。參加項(xiàng)目評(píng)審的專家認(rèn)為，它整體水平達(dá)到了當(dāng)前國內(nèi)領(lǐng)先水平、國際20世紀(jì)90年代初同類技術(shù)的先進(jìn)水平。2.3.4 質(zhì)子交換膜型燃料電池系統(tǒng)(PEMF℃)PEMFC 是屬于第三代燃料電池技術(shù)。20 世紀(jì)60 年代，美國就已將PEMFC 應(yīng)用于宇航飛行，但由于技術(shù)問題，使得在其發(fā)展過程中受到了影響。直到20 世紀(jì)80 年代，加拿大Ballad 公司才展開對(duì) PEMFC 的研究工作。并取得了突破性進(jìn)展。目前開發(fā)出來的電池組合功率達(dá)到了 7 1000W／L、700W／kg 的指標(biāo)，因此這一技術(shù)引起了各國的廣泛關(guān)注。目前Ballad 公司在這一技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。2.4可燃冰——人類能源的新希望可燃冰的學(xué)名為“天然氣水合物”，是天然氣在0℃和30個(gè)大氣壓的作用下結(jié)晶而成的“冰塊”?！氨鶋K”里甲烷占80% 99.9% 1立方米可燃冰可轉(zhuǎn)化為164立方米的天然氣和0.8立方米的水?？茖W(xué)家估計(jì)，海底可燃冰分布的范圍約4000萬平方公里，占海洋總面積的10%，海底可燃冰的儲(chǔ)量夠人類使用1000年。隨著研究和勘測(cè)調(diào)查的深入，世界海洋中發(fā)現(xiàn)的可燃冰逐漸增加，1993年海底發(fā)現(xiàn)57處，2001年增加到88處。據(jù)探查估算，美國東南海岸外的布萊克海嶺，可燃冰資源量多達(dá)180億噸，可滿足美國105年的天然氣消耗；日本海及其周圍可燃冰資源可供日本使用100年以上。據(jù)專家估計(jì)，全世界石油總儲(chǔ)量在2700億噸到6500億噸之間。按照目前的消耗速度，再有50－60年，全世界的石油資源將消耗殆盡。可燃冰的發(fā)現(xiàn)，讓陷入能源危機(jī)的人類看到新希望。重大戰(zhàn)略意義下的聯(lián)手勘測(cè)今年6月2日，26名中德科學(xué)家從香港登上德國科學(xué)考察船“太陽號(hào)”，開始了對(duì)南海42天的綜合地質(zhì)考察。通過海底電視觀測(cè)和海底電視監(jiān)測(cè)抓斗取樣，首次發(fā)現(xiàn)了面積約430平方公里的巨型碳酸鹽巖。中德科學(xué)家一致建議，將該自生碳酸鹽巖區(qū)中最典型的一個(gè)構(gòu)造體命名為“九龍甲烷礁”。其中“龍”字代表了中國，“九”代表了多個(gè)研究團(tuán)體的合作。同位素測(cè)年分析表明，“九龍甲烷礁”區(qū)域的碳酸鹽結(jié)殼最早形成于大約4.5萬年前，至今仍在釋放甲烷氣體。中方首席科學(xué)家、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局總工程師黃永樣對(duì)此極為興奮，他說，探測(cè)證據(jù)表明：僅南海北部的可燃冰儲(chǔ)量，就已達(dá)到我國陸上石油總量的一半左右；此外，在西沙海槽已初步圈出可燃冰分布面積5242平方公里，其資源估算達(dá)4.1 萬億立方米。我國從1993年起成為純石油進(jìn)口國，預(yù)計(jì)到2010年，石油凈進(jìn)口量將增至約1億 8 噸，2020年將增至2億噸左右。因此，查清可燃冰家底及開發(fā)可燃冰資源，對(duì)我國的后續(xù)能源供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，戰(zhàn)略意義重大。黃永樣介紹，在未來十年，我國將投入8.1億元對(duì)這項(xiàng)新能源的資源量進(jìn)行勘測(cè)，有望到2008年前后摸清可燃冰家底，2015年進(jìn)行可燃冰試開采。戰(zhàn)略性與危險(xiǎn)性共同打造的“雙刃劍”迄今，世界上至少有30多個(gè)國家和地區(qū)在進(jìn)行可燃冰的研究與調(diào)查勘探。1960年，前蘇聯(lián)在西伯利亞發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)可燃冰氣藏，并于1969年投入開發(fā)，采氣14年，總采氣50.17億立方米。美國于1969年開始實(shí)施可燃冰調(diào)查。1998年，把可燃冰作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略能源列入國家級(jí)長遠(yuǎn)計(jì)劃，計(jì)劃到2015年進(jìn)行商業(yè)性試開采。日本關(guān)注可燃冰是在1992年，目前，已基本完成周邊海域的可燃冰調(diào)查與評(píng)價(jià)，鉆探了7口探井，圈定了12塊礦集區(qū)，并成功取得可燃冰樣本。它的目標(biāo)是在2010 年進(jìn)行商業(yè)性試開采。但人類要開采埋藏于深海的可燃冰，尚面臨著許多新問題。有學(xué)者認(rèn)為，在導(dǎo)致全球氣候變暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10 20倍。而可燃冰礦藏哪怕受到最小的破壞，都足以導(dǎo)致甲烷氣體的大量泄漏。另外，陸緣海邊的可燃冰開采起來十分困難，一旦出了井噴事故，就會(huì)造成海嘯、海底滑坡、海水毒化等災(zāi)害。由此可見，可燃冰在作為未來新能源的同時(shí)，也是一種危險(xiǎn)的能源。可燃冰的開發(fā)利用就像一柄“雙刃劍”，需要小心對(duì)待。3.總結(jié)通過以上研究及討論，化學(xué)新能源在理論研究和實(shí)際應(yīng)用上是非常深入的，當(dāng)然也還存在尚未解決的問題。就中國而言，由于中國新能源等新興產(chǎn)業(yè)方興未艾，產(chǎn)業(yè)前景還是十分誘人的。我國正在制定的新能源發(fā)展規(guī)劃，將把新能源放在戰(zhàn)略地位，加強(qiáng)新能源的技術(shù)研發(fā)，大力增加對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的投資、創(chuàng)新體制、進(jìn)新能源的發(fā)展。按照規(guī)劃，到2020年，中國在新能源領(lǐng)域的總投資將超過3萬億元。其中，核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電成為新能源振興規(guī)劃的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。依此對(duì)照，國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間巨大。9 【參考文獻(xiàn)】： 1.氫能源研究現(xiàn)狀——《化學(xué)時(shí)刊》22卷10期（2008、10）

2、王艷輝、吳迪鏞、遲鍵：氫能及制氫的應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

3、吳承康、徐建中、金紅光：能源的發(fā)展戰(zhàn)略研究 4、2009/2012年氫能源行業(yè)發(fā)展前景分析及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)報(bào)告第一章全球氫能源行業(yè)發(fā)展分析

5、毛宗強(qiáng)：氫能-21世紀(jì)的綠色能源，2005[2]科技部：‘973’科技攻關(guān)基礎(chǔ)研究計(jì)劃

6、劉江華、方新湘、周華：我國氫能源開發(fā)與生物制氫研究現(xiàn)狀

7、穆亞玲、王香愛：氫能源研究現(xiàn)狀

8、劉江華.氫能源-未來的綠色能源.9、土恒秀，李莉，李晉魯?shù)?一種新型制氫技術(shù).10、潘健民, 魏運(yùn)洋, 李永峰, 徐菁利.氫能的重要性和制氫方法淺析

11、《新能源與可再生能源概論》蘇亞新化學(xué)工業(yè)出版社 2006-03

12、《新能源與可再生能源技術(shù)——21 世紀(jì)能源與動(dòng)力》李傳統(tǒng) 2005-9-1

13、《新能源概論》王革華化學(xué)工業(yè)出版社 2006-08

14、《石油的色彩》(美)邁克爾·?？酥Z米迪斯石油工業(yè)出版社 2002-01

15、《性能源：后石油時(shí)代的必然選擇》錢伯章化學(xué)工業(yè)出版社 2007-5

16、德國新能源發(fā)展對(duì)中國的戰(zhàn)略啟示.黃玲,張映紅.資源與產(chǎn)業(yè).2010.6.17、理論化學(xué)與新能源.陳兆旭,黃玉成,李哲,康國俊.化學(xué)進(jìn)展.2009.11.18、馮世良.中國石油和化工經(jīng)濟(jì)分析.2007.

第二篇：化學(xué)校本課程之《新能源與材料》

化學(xué)校本課程之《新能源與材料篇》

課程說明

我國傳統(tǒng)能源面臨的緊缺危機(jī)越來越凸顯，煤炭、石油和天然氣都是不可再生的能源，開發(fā)利用新能源將緩解能源危機(jī)，并且對(duì)于我國的節(jié)能減排具有現(xiàn)實(shí)性的重大意義。世界上各個(gè)國家都在角逐新能源，為自身尋找可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略，加快滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必需的能源。另外，氣候變化要求我們開發(fā)清潔能源，傳統(tǒng)能源對(duì)環(huán)境的污染不容質(zhì)疑，氣候變化問題已經(jīng)敲醒了警鐘，是全世界人民所面臨的共同問題。這里讓你看一些新能源的資料，從中可以學(xué)到很多新能源的知識(shí)，幫助你了解我國開發(fā)新能源的重大意義。課程目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解我國的能源現(xiàn)狀，應(yīng)如何合理利用傳統(tǒng)能源，意識(shí)到開發(fā)新能源的重要意義。課程目錄

專題一 新能源-----2 專題二 材料-----8

新能源與材料

在上個(gè)世紀(jì)，人類使用的能源主要有三種，就是煤炭、石油和天然氣。而根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，假使按目前的勢(shì)頭發(fā)展下去，不加節(jié)制，那么，地球上這三種能源能供人類開采的年限，分別只有240年、40年和50年了。四五十年，從人類歷史的角度來看，實(shí)在是非常非常的短促；試想一下，對(duì)于今天20來歲的年輕人來說，到他們六七十歲的時(shí)候，如果地球上已經(jīng)沒有石油和天然氣可用，我們能不為此感到驚愕嗎？所以，開發(fā)新能源，替代上述三種傳統(tǒng)能源，迅速地逐年降低它們的消耗量，已經(jīng)成為人類發(fā)展中的緊迫課題。

專題一 新能源

新能源又稱非常規(guī)能源，是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核能等。新能源的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生的熱能。相對(duì)于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，對(duì)于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問題和資源（特別是化石能源）枯竭問題具有重要意義。同時(shí)，由于很多新能源分布均勻，對(duì)于解決由能源引發(fā)的戰(zhàn)爭也有著重要意義。

太陽能

太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量。地球每天接受的太陽能相當(dāng)于1.73億家大型發(fā)電廠的發(fā)電量。2 太陽能既是一次能源，又是可再生能源，同時(shí)還是一種清潔能源。收集和利用太陽能的兩個(gè)主要方法是收集太陽熱和光伏發(fā)電（將太陽能轉(zhuǎn)化為電能），前者的利用很多例子我們都很熟悉，如太陽能灶、太陽能熱水器等。太陽能電池也被人們廣泛利用在計(jì)算器、手表等等地方，我國的有些公路還安裝了使用太陽能的路標(biāo)。

但是太陽能也存在著很大的缺點(diǎn)，那就是太陽光不是一直可以利用的。在日照不充足的地區(qū)或是當(dāng)夜幕降臨后，就無法使用這種能源。另一個(gè)問題是用太陽能發(fā)電的成本很高，比起使用化石燃料發(fā)電要耗費(fèi)更多的財(cái)力。

在我國廣闊的土地上，2／3以上地區(qū)的年日照大于2000小時(shí)，這些地區(qū)具有良好的太陽能開發(fā)條件，尤其是以青藏高原地區(qū)為最，那里平均海拔高度在4000米以上，大氣層薄而清潔，透明度好，緯度低，日照時(shí)間長。目前，中國可再生能源計(jì)劃和國家送電到鄉(xiāng)工程，已利用太陽能發(fā)電為我國內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、西藏、青海和四川等地共16萬無電戶解決了用電問題。目前，我國已安裝光伏電站約5萬千瓦，主要為邊遠(yuǎn)地區(qū)居民供電。

地?zé)崮?/p>

地?zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕鸁崮?。人類很早以前就開始利用地?zé)崮?，例如利用溫泉沐浴、醫(yī)療，利用地下熱水取暖、建造農(nóng)作物溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖及烘干谷物等。從20世紀(jì)開始，地?zé)崮鼙淮笠?guī)模用來發(fā)電、供暖和進(jìn)行工農(nóng)業(yè)利用。在冰島，87%的家庭取暖使用的是地?zé)崮堋?/p>

地?zé)崮茉谀承┓矫婢邆涮柲?、風(fēng)能等所不具備的特點(diǎn)，如資源的多功能性，不受白晝和季節(jié)變化限制以及可直接利用等，是一種較為廉價(jià)的清潔能源。但是要利用地?zé)崮芤残枰邆湟欢ǖ臈l件，因?yàn)榈責(zé)崮艿姆植枷鄬?duì)來說比較分散，不易利用。我國高溫地?zé)豳Y源主要分布在云南、西藏、四川西部一帶以及臺(tái)灣地區(qū)，一般把高于 150℃的稱為高溫地?zé)?，主要用于發(fā)電。低于此溫度的叫中低溫地?zé)幔ǔＶ苯佑糜诓膳?、工農(nóng)業(yè)加溫、水產(chǎn)養(yǎng)殖及醫(yī)療和洗浴等。我國地?zé)崮艿拈_發(fā)利用開始于20世紀(jì)70年代。1977年9月在距拉薩僅90公里的羊八井地?zé)崽锝ǔ闪说責(zé)犭娬?，在拉薩地區(qū)的電力供應(yīng)上起到了很大的作用。目前，我國地?zé)豳Y源直接利用量已達(dá)到13.76立方米/秒，年利用地?zé)崮?0779百萬千瓦時(shí)，居世界第一位，并且以每年10%的速度在增長，不過在能源結(jié)構(gòu)中占的比例還很小，不足0.5%。

風(fēng)能

風(fēng)能是太陽輻射下流動(dòng)所形成的。風(fēng)能與其他能源相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它蘊(yùn)藏量大，是水能的10倍，分布廣泛，永不枯竭，對(duì)交通不便、遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠(yuǎn)地區(qū)尤為重要。目前風(fēng)能最常見的利用形式為風(fēng)力發(fā)電。

風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)代人利用風(fēng)能最常見的形式，自19世紀(jì)末，丹麥研制成風(fēng)力發(fā)電機(jī)以來，人們認(rèn)識(shí)到石油等能源會(huì)枯竭，才重視風(fēng)能的發(fā)展，利用風(fēng)來做其它的事情。

1977年，聯(lián)邦德國在著名的風(fēng)谷--石勒蘇益格-荷爾斯泰因州的布隆坡特爾建造了一個(gè)世界上最大的發(fā)電風(fēng)車。該風(fēng)車高150米，每個(gè)漿葉長40米，重18噸，用玻璃鋼制成。

截止2009年底，全球累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了1.59億千瓦，2009年全年新增裝機(jī)容量超過3千萬千瓦，漲幅31.9%。從累計(jì)裝機(jī)容量看，美國已累計(jì)裝機(jī)3516萬千瓦，穩(wěn)居榜首；中國為2610萬千瓦，位列全球第二。海洋能

海洋能指蘊(yùn)藏于海水中的各種可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些能源都具有可再生性和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)亟待開發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。海洋能特點(diǎn)

1.海洋能在海洋總水體中的蘊(yùn)藏量巨大，而單位體積、單位面積、單位長度所擁有的能量較小。這就是說，要想得到大能量，就得從大量的海水中獲得。

2.海洋能具有可再生性。海洋能來源于太陽輻射能與天體間的萬有引力，只要太陽、月球等天體與地球共存，這種能源就會(huì)再生，就會(huì)取之不盡，用之不竭。

3.海洋能有較穩(wěn)定與不穩(wěn)定能源之分。較穩(wěn)定的為溫度差能、鹽度差能和海流能。不穩(wěn)定能源分為變化有規(guī)律與變化無規(guī)律兩種。屬于不穩(wěn)定但變化有規(guī)律的有潮汐能與潮流能。人們根據(jù)潮汐潮流變化規(guī)律，編制出各地逐日逐時(shí)的潮汐與潮流預(yù)報(bào)，預(yù)測(cè)未來各個(gè)時(shí)間的潮汐大小與潮流強(qiáng)弱。潮汐電站與潮流電站可根據(jù)預(yù)報(bào)表安排發(fā)電運(yùn)行。既不穩(wěn)定又無規(guī)律的是波浪能。

4.海洋能屬于清潔能源，也就是海洋能一旦開發(fā)后，其本身對(duì)環(huán)境污染影響很小。

生物質(zhì)能 2006年底全國已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬口，生活污水凈化沼氣池14萬處，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2,000多處，年產(chǎn)沼氣約90億立方米，為近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。

中國已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?006年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有800多臺(tái)，村鎮(zhèn)級(jí)秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近600處，年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?000萬立方米。

核能

核能是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程E=mc^2;，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。核能的釋放主要有三種形式： A.核裂變能

所謂核裂變能是通過一些重原子核（如鈾-235、鈾-238、钚-239等）的裂變釋放出的能量。B.核聚變能

由兩個(gè)或兩個(gè)以上氫原子核（如氫的同位素—氘和氚）結(jié)合成一個(gè)較重的原子核，同時(shí)發(fā)生質(zhì)量虧損釋放出巨大能量的反應(yīng)叫做核聚變反應(yīng)，其釋放出的能量稱為核聚變能。

C.核衰變

衰變是一種自然的慢得多的裂變形式，因其能量釋放緩慢而難以加以利用

核能的利用存在的主要問題：

（1）資源利用率低

（2）反應(yīng)后產(chǎn)生的核廢料成為危害生物圈的潛在因素，其最終處理技術(shù)尚未完全解決

（3）反應(yīng)堆的安全問題尚需不斷監(jiān)控及改進(jìn)

（4）核不擴(kuò)散要求的約束，即核電站反應(yīng)堆中生成的钚-239受控制（5）核電建設(shè)投資費(fèi)用仍然比常規(guī)能源發(fā)電高，投資風(fēng)險(xiǎn)較大。

思考與交流

1.學(xué)完了有關(guān)新能源的知識(shí)，談?wù)勛约簩?duì)新能源的一些認(rèn)識(shí)。2.想一想，還有那些新能源？并對(duì)其進(jìn)行描述。

3.新能源與常規(guī)能源（煤炭、石油和天然氣）相比有哪些有優(yōu)點(diǎn)？ 4.思考人類面臨的能源危機(jī)問題，與同學(xué)們討論，寫篇心得體會(huì)。

專題二 材料

人類生活中少不了材料，衣食住行沒有哪一樣能離開材料。各種各樣的材料組成了五花八門、豐富多彩的物質(zhì)世界。人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展、人類文明的推進(jìn)與材料技術(shù)的發(fā)展有著密切的關(guān)系。材料被看做人類文明發(fā)展的里程碑，歷史學(xué)者往往用材料作為時(shí)代分期的標(biāo)志。從石器時(shí)代、青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代，直到目前的信息時(shí)代，都可以看出材料在人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展中的無可替代的巨大作用。每一種新材料的發(fā)現(xiàn)和使用，都會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)生產(chǎn)、國防事業(yè)產(chǎn)生重大影響，甚至根本改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)和生活方式。進(jìn)入21世紀(jì)后，材料技術(shù)仍是科學(xué)家們研究的三大熱門領(lǐng)域之一?？梢院敛豢洫?jiǎng)地說，材料是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵，是科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料的發(fā)展不僅關(guān)系到人類的昨天和今天，而且還將影響到人類的明天。

一、陶瓷材料

陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料進(jìn)行加工制造而成的材料，是我國古代勞動(dòng)人民的重大發(fā)明之一。大約8000年以前，住在我國黃河流域的人們已經(jīng)使用陶瓷，繼而在宋、元時(shí)代發(fā)展到了很高水平。當(dāng)時(shí)，瓷器作為中華文明的象征，大量運(yùn)往歐洲各地，歐洲人一向視中國陶瓷為無價(jià)之寶，所以，歐洲人把瓷器叫做“China”。久而久之，“China”成了中國的英文名稱。

二、金屬材料

在浩瀚的材料世界里，金屬王國地盤最大，歷史最久。人類已發(fā)現(xiàn)的116種元素中，金屬占了93種，真可謂“五分天下占其四”。數(shù)千年來，金屬材料的 發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，開創(chuàng)了人類物質(zhì)文明的新紀(jì)元，加速了人類社會(huì)的發(fā)展。

1．傳統(tǒng)金屬材料

（1）銅

銅是繼陶瓷之后的第二種人造材料，在自然界中純銅很少，常見的銅礦石是孔雀石，由于其色如孔雀開屏?xí)r的尾巴而得名，孔雀石放在爐內(nèi)加熱很易制得銅。此外還有黃銅礦、輝銅礦等。

銅的合金中比較重要的還有黃銅和白鋼。黃銅是銅和鋅合金，由于顯黃色而得名。由于黃銅其色似金，現(xiàn)在一般裝飾用的“金粉”、“金箔”、“金字”等都是用黃銅做的。由于黃銅耐磨，耐腐蝕，可做鑰匙、水龍頭、軸承等。一些騙子使用的假黃金，其實(shí)就是黃銅。

白銅是銅和鎳的合金，由于其色如銀而又價(jià)廉，深受人們的喜愛。我國古代勞動(dòng)人民很早就學(xué)會(huì)了冶煉黃銅和白銅，在波斯語中，白銅又稱“中國石”。（2）鐵

人類最早發(fā)現(xiàn)的鐵，是從天上掉下來的“眼鐵”，在各個(gè)文明古國中發(fā)現(xiàn)的最早鐵器都是用隕鐵制成的。雖然隕鐵很少，卻為人類認(rèn)識(shí)鐵打開了大門。

到公元前1000年，人們開始掌握煉鐵技術(shù)，當(dāng)時(shí)冶煉的鐵主要用來制作武器，后來逐漸擴(kuò)散到社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，由于鐵價(jià)廉，因此逐漸代替了被富有階層所獨(dú)占的青銅。雖然材料的紀(jì)元始于青銅，但從對(duì)世界文明史的影響來 9 看，鐵要大得多?？梢哉f有了鐵，人類才開始真正使用了金屬。在鐵器時(shí)代耕作者的鋤等鐵制品，各種工具如鑿子、鉆、錘、錐等也開始用鐵制品，生產(chǎn)和生活條件大為改善，生產(chǎn)力水平顯著提高。

但鐵對(duì)人類文明的真正貢獻(xiàn)是產(chǎn)業(yè)革命時(shí)代以后的事。從1750～1850年的100年內(nèi)，作為材料的鐵（最初是鑄鐵，后來是鋼），作為加工手段的鑄造機(jī)、軋制機(jī)、機(jī)床和作為產(chǎn)品的蒸汽機(jī)相互作用，迅速進(jìn)步，支配著19世紀(jì)后半期的文明世界。這一時(shí)期，鐵給人類以力量，使人類能隨心所欲地掌握能源，發(fā)展文明。（3）鋁

鋁是地殼中含量最多的金屬元素，它占地殼總質(zhì)量的7.51％，比鐵幾乎多1倍，是銅的近千倍。由于鋁合金具有密度小、硬度大、強(qiáng)度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于航空、化工、交通、建筑、國防等工業(yè)，家庭日用品中也日漸常見，逐漸成為繼鐵之后又一對(duì)人類發(fā)展產(chǎn)生重大影響的金屬。從1919年開始，鋁合金就開始用于飛機(jī)制造，此后鋁和航空事業(yè)緊緊連在一起，因此有人把鋁譽(yù)為“帶翼的金屬”。2．新型金屬材料（1）記憶金屬

記憶金屬實(shí)際上是一種合金，確切地說應(yīng)為“記憶合金”。它是指某種材料在一定溫度下受到外力作用時(shí)會(huì)發(fā)生變形，一旦外力消失后，它仍能保持 變形后的形狀，而當(dāng)溫度上升到某一數(shù)值時(shí)，這種材料又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到變形前的形狀，它似乎能“記憶”自己原有的形狀。（2）鈦——21世紀(jì)的金屬

在地殼中鈦的含量居元素的第9位，是銅的80倍，銀的6萬倍，雖然鈦有如此豐富的含量，應(yīng)用卻很晚。過去很長一段時(shí)間內(nèi)，人們一直認(rèn)為鈦是一種稀有金屬，其原因與鋁相似，由于鈦的熔點(diǎn)很高（1725℃），必須在高溫下才能冶煉，而高溫下鈦的化學(xué)性質(zhì)又很活潑，因此鈦比鋁更難冶煉。從1791年鈦被發(fā)現(xiàn)，直到1947年經(jīng)過漫長的一個(gè)半世紀(jì)才實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，且開始的產(chǎn)量很

少，到19世紀(jì)80年代才有較大的發(fā)展。

現(xiàn)在世界上鈦的產(chǎn)量還很少，因此不如鐵、鋁等金屬那么有名。但已經(jīng)在航空、航天、航海、醫(yī)療等領(lǐng)域初露頭角。科學(xué)家預(yù)言：21世紀(jì)金屬鈦將是冶金工業(yè)的最重要產(chǎn)品。

（3）超導(dǎo)材料

我們知道金屬通常總是有電阻的，當(dāng)電流通過金屬時(shí)，金屬會(huì)發(fā)熱，像電爐就是利用電阻絲發(fā)熱制成的。電阻的存在使電流通過時(shí)受到一些損耗，這種情況在許多場合是人們所不希望的。如何使導(dǎo)體的電阻降低甚至消失是人們長期以來夢(mèng)寐以求的愿望。

1911年荷蘭一個(gè)名叫昂尼斯的物理學(xué)家在研究水銀的導(dǎo)電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)水銀溫度降到－269℃時(shí)，電阻突然完全消失，這時(shí)撤去電源，電流在和外界隔絕的閉合電路中，仍能長久流動(dòng)而不衰減。這個(gè)奇怪的現(xiàn)象轟動(dòng)了物理學(xué)界，后來科學(xué)家把這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，把電阻等于零的材料叫超導(dǎo)材料。目前已發(fā)現(xiàn)了8000多種超導(dǎo)材料，使這門新興技術(shù)得到了飛速發(fā)展，但由于出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)的溫度大都極低（接近－273℃），因此，沒有太大的實(shí)用經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為了尋找在較高溫度下的超導(dǎo)材料，世界上無數(shù)科學(xué)家為之努力奮斗，直到20世紀(jì)90年代 才取得了重大突破，發(fā)現(xiàn)了接近于100 K（－173℃）的超導(dǎo)材料。我國科學(xué)家在1988年研制出了轉(zhuǎn)變溫度在120K的超導(dǎo)材料鈦鋇鈣銅氧化物，1990年初又研制出了臨界溫度132K的超導(dǎo)材料，這是當(dāng)時(shí)世界公認(rèn)的最高溫度，顯示我國在超導(dǎo)材料研究方面，已躋身于世界先進(jìn)行列。

今后，隨著低溫甚至常溫下超導(dǎo)物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)材料的應(yīng)用必將成為可以給人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展注入無限生機(jī)的高新科學(xué)技術(shù)。特別是它在電性方面的廣泛應(yīng)用其意義幾乎可以與電的發(fā)明相媲美。由于超導(dǎo)體可荷載大電流并產(chǎn)生強(qiáng)磁場和零電阻的特性，因此，超導(dǎo)材料可用來制大功率超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)、超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)加速器、超導(dǎo)貯能器、超導(dǎo)磁流體發(fā)電機(jī)、超導(dǎo)磁懸浮列車、超導(dǎo)核磁共振診斷儀等。

三、納米材料

納米材料是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的一種新型材料。1nm是1m的十億分之一，一個(gè)基本的碳納米管只有1.4nm，因此，科學(xué)家又把它們稱為“超微?！辈牧虾?1世紀(jì)新材料。

納米材料的起源是一個(gè)叫格萊特的德國科學(xué)家在澳大利亞的大沙漠上旅游中的聯(lián)想。那是1980年的一天，當(dāng)時(shí)他獨(dú)自駕車橫穿沙漠，空曠、寂寞和孤獨(dú)的環(huán)境使他的思維特別活躍和敏銳。他長時(shí)間從事晶體的研究，知道晶體微粒大小對(duì)材料性能有極大影響。他想，如果組成材料的晶粒細(xì)到只有幾個(gè)納米那么大，材料將會(huì)是什么樣子呢？這個(gè)想法令他興奮不已，回國后立即開始實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過近4年的努力，終于在1984年得到了幾個(gè)納米大的超細(xì)粉末。而且他發(fā)現(xiàn)任何材料都可制成納米大小的細(xì)微粉末，且性能發(fā)生了很大的變化，不管原來是什么顏色，現(xiàn)在都變?yōu)楹谏埸c(diǎn)也顯著降低。

現(xiàn)在，納米技術(shù)已引起了一大批科學(xué)家的著迷，也引起了各國政府的高度重 視。美國自1991年起把納米技術(shù)列入“政府關(guān)鍵技術(shù)”，美國國防部每年為此撥款3500萬美元；日本從1995年開始實(shí)施為期10年的納米技術(shù)研究計(jì)劃，并將它作為必須開發(fā)的四大基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目之一；澳大利亞于1993年已將納米技術(shù)列為21世紀(jì)最優(yōu)先開發(fā)的項(xiàng)目。我國對(duì)納米技術(shù)的研究也相當(dāng)重視，且在世

界上進(jìn)入先進(jìn)行列，1993年中國科學(xué)院研究人員操縱原子成功寫出“中國”兩字，是世界上第二個(gè)成功進(jìn)行這方面實(shí)驗(yàn)的國家；2000年中國科學(xué)院研究人員又首先發(fā)現(xiàn)了納米材料的新特性——超塑延展性，納米銅在室溫下竟可延伸50多倍而“不折不撓”。納米技術(shù)之所以受到如此關(guān)注，是因?yàn)樗哂性S多卓越性能：①納米材料的熔點(diǎn)極低，如金的熔點(diǎn)通常為1064℃，當(dāng)制成2nm的細(xì)金粉后熔點(diǎn)僅為330℃，這使低溫下制造合金產(chǎn)品成為可能，而且可把通常不可熔的金屬冶煉成合金。②有些藥物制成納米顆?？梢灾苯幼⑸涞窖軆?nèi)而順利進(jìn)入微血管，使藥品療效更好。③納米大小的催化劑分散在汽油中可提高內(nèi)燃機(jī)的效率；納米大小的鋁粉加到火箭的固體燃料中，可使火箭加速。④化纖中添加納米微粒，可以除味殺菌，現(xiàn)在添加納米材料的無菌餐具、無菌紗布已面世。⑤由于納米材料能有效吸收紫外光，因此，在防曬油、化妝品中加入納米微?？蛇_(dá)到防紫外線功能。⑥使用納米材料的微機(jī)械的出現(xiàn)對(duì)機(jī)械行業(yè)等帶來革命性的變化。例如一種小如跳蚤的微型手術(shù)機(jī)械，將它送進(jìn)人的動(dòng)脈，它前端那微型手術(shù)刀能按照人的要求切除腫瘤、排除血栓等。

可以預(yù)言，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，在不久的將來，人類的生產(chǎn)、生活方式將會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化，納米技術(shù)將對(duì)人類文明的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響，為人類創(chuàng)造美好的未來。

四、高分子材料

高分子化合物是衣、食、住、行和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各方面都離不開的材料，其中棉、毛、絲、塑料、橡膠等都是最常用的。以往人們使用的高分子材料都取自天然產(chǎn)物，物質(zhì)文明和精神文明都高度發(fā)展的今天，天然高分子材料已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)、生活和科技等各方面日益增長的需要。近代化學(xué)、化工科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，創(chuàng)造了許多自然界從來沒有過的人工合成高分子化合物，對(duì)滿足各種需求做出了重要的貢獻(xiàn)。

高分子是由一種或幾種結(jié)構(gòu)單元多次重復(fù)連接起來的化合物。它們的組成元素不多，主要是碳、氫、氧、氫等，但是分子量很大，一般在10000以上，有的可高達(dá)幾百萬，高分子化合物因此而得名。

思考與交流

1.簡述材料對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的重要性。

2.通過查閱資料，在班上討論交流納米材料的用途。

第三篇：新能源與自然辯證法

新能源與自然辯證法

摘要

能源問題已成為當(dāng)今的重要問題，人類的生存與發(fā)展離不開能源，隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展，人類對(duì)能源的需求與日俱增。而由于對(duì)能源的低效利用造成的環(huán)境破壞，使開發(fā)利用新能源成為維持人類自身長遠(yuǎn)發(fā)展的迫切需要。本文利用自然辯證法中馬克思主義強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧統(tǒng)一,強(qiáng)調(diào)人要在適度的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)自然的超越等理論，論述了能源問題、新能源技術(shù)、創(chuàng)新與自然辯證法之間的關(guān)系。通過對(duì)人類能源史和當(dāng)前能源現(xiàn)狀的分析，應(yīng)用可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)，從哲學(xué)的角度指出了能源危機(jī)產(chǎn)生的原因并需找解決能源危機(jī)的各種途徑。關(guān)鍵詞

人類；能源危機(jī)；新能源；自然辯證法；創(chuàng)新；可持續(xù)發(fā)展

引言

我國是世界上最大的煤炭消費(fèi)國，在能源結(jié)構(gòu)上以煤為主，同時(shí)我國能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)具有“高增長、高消耗、高污染”等特征，這也使我國面臨著極其嚴(yán)峻的能源形勢(shì)。石油、煤等傳統(tǒng)化石能源，是不可再生的資源，即將在若干年后消耗殆盡。因此，大力發(fā)展新能源技術(shù)，在風(fēng)能、太陽能、水能等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域倡導(dǎo)創(chuàng)新對(duì)于解決能源危機(jī)具有重大的意義。同時(shí)從我國目前能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)的實(shí)際情況出發(fā)，積極調(diào)整我國能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理開發(fā)、綜合利用和注重節(jié)約能源的也是保障我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是我國未來能源發(fā)展戰(zhàn)略的要求。從哲理上看,其核心就是人—自然—社會(huì)的關(guān)系。而這正是自然辯證法長期關(guān)注的核心問題。

1.能源危機(jī)

所謂能源危機(jī)，是指可供我們?nèi)祟惱玫哪茉吹牟怀浞郑皇悄茉幢旧淼牟蛔?。具體包括以下幾點(diǎn)：一是能源轉(zhuǎn)化的方向性，即并不是所有的能源都能夠被人類利用；二是能源分布的不均性；三是日益增加的人口導(dǎo)致能量分配不足。由于石油、煤炭等目前大量使用的傳統(tǒng)化石能源枯竭，同時(shí)新的能源生產(chǎn)供應(yīng) 體系又未能建立而在交通運(yùn)輸、金融業(yè)、工商業(yè)等方面造成的一系列問題統(tǒng)稱能源危機(jī)。

二次大戰(zhàn)后，世界工業(yè)發(fā)人類利用能源的歷史表明，隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，舊能源不斷被新能源所代替，因而能源的更替是一種不可避免的趨勢(shì)，在大力發(fā)展和利用常規(guī)能源的同時(shí)，必須充分注意探索和發(fā)展新能源。發(fā)達(dá)國家在廉價(jià)石油的特殊歷史條件下，先后完成了以煤為主到以石油為主的能源轉(zhuǎn)換，許多發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)增長迅速，而經(jīng)濟(jì)的增長又導(dǎo)致了對(duì)石油需求迅猛增加?？傮w看，能源生產(chǎn)能力增長緩慢，能源消費(fèi)需求卻快速上升，世界能源會(huì)議統(tǒng)計(jì)，世界已探明可采煤炭儲(chǔ)量共計(jì)15980億噸，預(yù)計(jì)還可開采200年。探明 可采石油儲(chǔ)量共計(jì)1211億噸，預(yù)計(jì)還可開采30～40年。探明可采天然氣儲(chǔ)量共計(jì)119萬億立 方米，預(yù)計(jì)還可開采60年。探明可采鈾儲(chǔ)量合計(jì)235.6萬噸(未包括中央計(jì)劃國家)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，能源的國際市場價(jià)格持續(xù)走高。能源的日益緊缺也造成了國際局勢(shì)的緊張。大國紛紛加強(qiáng)對(duì)能源產(chǎn)地的控制，以奪得未來競爭的優(yōu)勢(shì)。

據(jù)自然辯證法的觀點(diǎn)，凡是超越社會(huì)制度的差異和意識(shí)形態(tài)的分歧，具有全球規(guī)模的普遍性和復(fù)雜性，涉及到整個(gè)人類當(dāng)前和長遠(yuǎn)的共同利益，對(duì)人類的生存和發(fā)展關(guān)系重大，并需要不同社會(huì)制度國家在全球范圍內(nèi)共同關(guān)注，通過協(xié)調(diào)一致的國際行動(dòng)來加以解決的一系列問題，都稱之為全球性問題。能源危機(jī)就是一個(gè)很典型的全球性問題，關(guān)系到人類社會(huì)的未來。是以石油為代表的化石能源資源總量已達(dá)極限、產(chǎn)量即將出現(xiàn)拐點(diǎn)、同時(shí)人類還沒有找到能夠大量替代化石能源的新能源而導(dǎo)致的結(jié)果。

導(dǎo)致能源危機(jī)的原因不僅僅是因?yàn)槿祟惖姆簽E開采，同時(shí)包含著一個(gè)深刻的復(fù)雜的大自然本身發(fā)展的規(guī)律性因素，這就是能量轉(zhuǎn)換的守恒定律和能量轉(zhuǎn)換的不可逆定律。前一定律指的是宇宙間的總能量是一個(gè)恒定的常量，能量在轉(zhuǎn)換過程中既不創(chuàng)生也不消失；后一定律指的是宇宙間的能量總是從有效能向無效能轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中其方向是不可逆的，這也就是人們通常所說的熱力學(xué)第二定律或熵增定律。正是這兩大最基本的能量定律從根本上決定了世界范圍內(nèi)的能源必將日益短缺，環(huán)境逐步惡化。這是因?yàn)?，無論是自然界的演化還是人類社會(huì)的發(fā)展都離不開能量這個(gè)最基本的要素。能量是一切物質(zhì)存在和運(yùn)動(dòng)的根本動(dòng)因，關(guān)于能量的基本定律也正是一切物質(zhì)存在和運(yùn)動(dòng)所必須遵從的基本規(guī)律。盡管人類社會(huì)的發(fā)展還需遵從更高層次的發(fā)展規(guī)律，但是作為自然的物質(zhì)的一面，人類社會(huì)也必然要遵從這最底層的基本規(guī)律。人類的一切活動(dòng)都離不開能量，而且在人類的活動(dòng)中總會(huì)把一部分有效能轉(zhuǎn)換為無效能。

從人類利用能源的進(jìn)程中可以看出，舊能源不斷被新能源所取代的過程就是一次能源危機(jī)與解決能源危機(jī)的過程。由此得出，能源危機(jī)不僅僅是工業(yè)革命與經(jīng)濟(jì)增長的原因，它是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的必然結(jié)果，這也是人類社會(huì)發(fā)展前進(jìn)、人類文明進(jìn)步的深層代價(jià)。假設(shè)地球上沒有人類，地球也不會(huì)安然無恙的存在下去，仍有它誕生、演化和衰亡的規(guī)律，只是在人類誕生以后自然界不在按照原有的緩慢的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，而是逐步演化成了人化的自然。其運(yùn)動(dòng)的速度因人類的活動(dòng)而大大加劇。這次能源危機(jī)與以往的能源危機(jī)相比，其本質(zhì)仍是自然界最基本的定律--能量定律的作用，其不同的是人類活動(dòng)的程度。如果把地球比作一個(gè)人體，人類的開采已經(jīng)使地球的五臟六腑步入了中年。

因此，從哲學(xué)意義上來說能源危機(jī)由于自然規(guī)律和自然演變的結(jié)果，但是從能源危機(jī)的程度上來說卻是人類自身造成的后果。

2.新能源的環(huán)境價(jià)值

在傳統(tǒng)的認(rèn)知中，人類生存的環(huán)境是天然的，會(huì)永恒的為人類活動(dòng)提供保障，資源也會(huì)永遠(yuǎn)富足，取之不盡，用之不竭，于是，在這種認(rèn)識(shí)指導(dǎo)下，環(huán)境被肆意污染，資源被無限制的索取，經(jīng)過長時(shí)間的消耗，有限的自然資源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠人類生產(chǎn)生活的需求，給環(huán)境造成巨大的壓力。造成這種現(xiàn)象的原因在于人人們還沒有認(rèn)識(shí)到環(huán)境價(jià)值。環(huán)境價(jià)值以肯定人與自然的和諧統(tǒng)一為基礎(chǔ),是指環(huán)境具有滿足人的需要的能力。人對(duì)環(huán)境有需求,人必須依賴一定的環(huán)境才能生產(chǎn)和發(fā)展,而環(huán)境為人的生產(chǎn)和發(fā)展提供物質(zhì)來源。環(huán)境價(jià)值的內(nèi)涵包含三層含義:第一,人們應(yīng)該有享受清潔優(yōu)美生存環(huán)境的權(quán)益;第二,人們有使用環(huán)境容量,利用環(huán)境自凈和自我修復(fù)能力來從事生產(chǎn)、生活的權(quán)益;第三,人們有投資環(huán)境保護(hù)和生態(tài)治理而獲得收益、回報(bào)的權(quán)益。

“環(huán)境價(jià)值”概念所引導(dǎo)的思考是:“如何保護(hù)和優(yōu)化人的生存發(fā)展環(huán)境保障人自身?”其實(shí)質(zhì)是強(qiáng)調(diào)人類在使用環(huán)境的同時(shí)也應(yīng)該負(fù)起保護(hù)環(huán)境的責(zé)任,更加提高和放大人類的權(quán)力和責(zé)任感,它要求人類在一定的環(huán)境容納力內(nèi)活動(dòng)并及時(shí)修復(fù)環(huán)境創(chuàng)傷,探索二者的有效結(jié)合,和諧統(tǒng)一。現(xiàn)如今，人類對(duì)新能源的開發(fā)利用，減少對(duì)環(huán)境的壓力，保護(hù)環(huán)境，真正彰顯了環(huán)境價(jià)值。新能源的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生的熱能，包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核聚變能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產(chǎn)生能量?？稍偕茉词侵缚梢杂览m(xù)利用的能源資源，如水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和海洋能等非化石能源。也可以說，新能源包括各種可再生能源和核能。新能源能夠緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源及環(huán)境之間的矛盾，可以減少污染物的排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)，具有廣闊的前景和深遠(yuǎn)的意義。

3.解決能源危機(jī)的策略

能源危機(jī)是一個(gè)全球性的問題，其應(yīng)對(duì)的策略也必須是全人類共同努力，僅僅靠一個(gè)國家或一個(gè)組織，是不能幫人類度過這次困難的，一方面我們要節(jié)約能源，另一方面要開發(fā)新能源。對(duì)于環(huán)境和自然資源的配置方式來說，經(jīng)濟(jì)手段、行政手段、法律手段以及宣教手段、科技手段都是不可缺少的，科學(xué)技術(shù)以前所未有的速度和規(guī)模迅猛發(fā)展，增強(qiáng)了人類改造自然的能力，因此要做好開源節(jié)流這一舉措離不開科學(xué)和技術(shù)?？茖W(xué)提供物化的可能，技術(shù)提供物化的現(xiàn)實(shí)，技術(shù)的屬性具有二重性：自然屬性和社會(huì)屬性，而這兩個(gè)屬性是對(duì)立統(tǒng)一，因此我們還必須綜合考慮社會(huì)的制約因素。綜合了各種因素我國提出了可持續(xù)發(fā)展策略來解決能源危機(jī)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略就是指為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展而制定的具有長遠(yuǎn)意義的行動(dòng)方案。為了實(shí)施可持續(xù)發(fā)展，我們應(yīng)該具體地從以下幾個(gè)方面做起。

第一，降低能源消耗強(qiáng)度。降低能源消耗強(qiáng)度是緩解能源危機(jī)的根本途徑。一是國家必須加大宣傳教育力度，大力號(hào)召節(jié)能減排，讓每位社會(huì)主義公民都將節(jié)能減排作為自己的責(zé)任與義務(wù)加以履行。二是要始終堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先方針，大幅度提高能源利用效率，調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，加大科技創(chuàng)新力度，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式的重大轉(zhuǎn)變，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。

第二，開發(fā)利用新能源。新能源的發(fā)展與社會(huì)支持之間是相輔相成的關(guān)系。大力發(fā)展太陽能、地?zé)崮堋⑺堋淠?、海洋能、風(fēng)能、核能、生物質(zhì)能等新能源，一方面能有效解決諸多社會(huì)問題，有助于和諧社會(huì)的構(gòu)建。另一方面，大力發(fā)展新能源還可以有效解決能源危機(jī)、緩解能源緊張局面。太陽能、生物質(zhì)能、氫能等都是新能源，要綜合考慮各個(gè)能源的優(yōu)缺點(diǎn)，從而找到能夠取代化石能源又對(duì)環(huán)境沒有危害，而又廉價(jià)的新能源。

第三，加強(qiáng)國際交流合作。能源問題對(duì)人類的影響是全方位的，沒有哪一個(gè)國家能夠在這巨大挑戰(zhàn)面前獨(dú)善其身，也沒有哪一個(gè)國家能夠單獨(dú)承擔(dān)起應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重任。能源問題通常具有跨國、跨地區(qū)的特點(diǎn)，影響涉及環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政治等諸多方面。為此，國際社會(huì)既要同舟共濟(jì)，加強(qiáng)協(xié)調(diào)，重視開展國際和地區(qū)合作；也要根據(jù)實(shí)際需要，綜合考慮，統(tǒng)籌兼治。作為國際社會(huì)負(fù)責(zé)任的一員，中國當(dāng)一如既往，本著開放和負(fù)責(zé)任的態(tài)度，加強(qiáng)與國際社會(huì)就發(fā)展、安全等問題開展交流與合作，有效引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)的低碳技術(shù)，提高我國發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排的能力。

第四，加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，努力轉(zhuǎn)變生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。在自然辯證法中，恩格斯指出資本主義生產(chǎn)的興起決定了近代自然科學(xué)的誕生，并對(duì)近代自然科學(xué)的發(fā)展給予了充分肯定，闡述了打開形而上學(xué)自然觀六個(gè)缺口的自然科學(xué)成果。他還強(qiáng)調(diào)自然科學(xué)的發(fā)展對(duì)于人類認(rèn)識(shí)自然界的巨大作用?！笆聦?shí)上，我們一天天地學(xué)會(huì)更正確地理解自然規(guī)律，學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)我們對(duì)自然界的習(xí)常過程所作的干預(yù)所引起的較近或較遠(yuǎn)的后果。特別自本世紀(jì)自然科學(xué)大踏步前進(jìn)以來，我們?cè)絹碓接锌赡軐W(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)并因而控制那些至少是由我們的最常見的生產(chǎn)行為所引起的較遠(yuǎn)的自然后果?！瘪R克思、恩格斯認(rèn)為，人類只有科學(xué)地認(rèn)識(shí)自然，進(jìn)一步發(fā)展科學(xué)技術(shù)，才能用新技術(shù)來防止和消除舊技術(shù)的負(fù)面效應(yīng)，避免對(duì)環(huán)境的破壞。馬克思、恩格斯對(duì)科學(xué)技術(shù)的論述啟示我們，進(jìn)行生態(tài)文明建設(shè)，最終還要依賴于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及其合理運(yùn)用，必須努力轉(zhuǎn)變我國的生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

第四篇：新能源與環(huán)境保護(hù)論文

題目：新能源與環(huán)境保護(hù)

學(xué)生姓名： 朱健 專業(yè)班級(jí)： 14能動(dòng)2 學(xué) 號(hào)：201414680226 學(xué) 院： 冶金與能源學(xué)院

新能源的與環(huán)境保護(hù)

朱健

（華北理工大學(xué)，唐山，063200）

摘 要

中國的能源發(fā)展面臨資源，環(huán)境，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等諸多問題，形勢(shì)不容樂觀，面對(duì)人均能源資源減少，資源分布不均，環(huán)境污染嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)對(duì)能源依賴程度高的現(xiàn)實(shí)國情，要實(shí)現(xiàn)以較少的能源消費(fèi)增長滿足較高的經(jīng)濟(jì)增長需求，從根本上需要依靠能源生產(chǎn)和使用技術(shù)的提高，提升能源效率，降低能源成本，建立節(jié)約型能源，清潔型能源，鼓勵(lì)新能源，提高環(huán)保水平，新能源的發(fā)展能有效的改善環(huán)境，是環(huán)境保護(hù)中必不可少的一部分。

關(guān)鍵詞：新能源；環(huán)境保護(hù)

1中國能源與環(huán)境現(xiàn)狀

改革開放30 年來，能源在滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)較快發(fā)展的同時(shí)，清潔化發(fā)展也取得了巨大成就。到2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到15%,而“十二五”時(shí)期,我國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重從2010年的8.6%提高到2015年的12%。

能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，環(huán)境則與人類社會(huì)生存和發(fā)展的質(zhì)量密切相關(guān)。能源是環(huán)境的核心問題，而能源利用是引起環(huán)境變化的主要原因?？梢哉f任何一種能源的開發(fā)利用都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，其中又以化石能源為代表的非清潔能源最為嚴(yán)重。我們可以認(rèn)為全球生態(tài)環(huán)境惡化的直接原因就是人類活動(dòng)。

隨著能源消費(fèi)量的不斷增加，全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)也在經(jīng)歷不斷變革。我國 2016 年全年能源消費(fèi)總量 43.6 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比 2015 年增長 1.4%。煤炭消費(fèi)量下降 4.7%，原油消費(fèi)量增長 5.5%，天然氣消費(fèi)量增長 8%，電力消費(fèi)量增長 5%。煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的 62%，比 2015 年下降 2 個(gè)百分點(diǎn) ；水電、風(fēng)電、核電、天然氣等清潔能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的 19.7%，上升 1.7 個(gè)百分點(diǎn)。自1990年以來，我國消耗了 全球50%以上的新增能源、70%以上的新增煤炭

以及 40%的新增石油。龐大的能源消費(fèi)需求導(dǎo)致了能源供 應(yīng)的全面緊張，能源安全問題日益突出。因此，我國因?yàn)槟茉聪M(fèi)而導(dǎo)致的環(huán)境惡化問題 更加嚴(yán)重。

這主要體現(xiàn)在大氣污染與溫室氣體排放兩方面。我國大氣污染狀況十分嚴(yán)重，主要呈現(xiàn)為煤煙型污染特征。城市大氣環(huán)境中總懸浮顆粒物濃度普遍 超標(biāo)； 二氧化硫污染保持在較高水平； 機(jī)動(dòng)車尾氣污 染物排放總量迅速增加； 氮氧化物污染呈加重趨勢(shì)； 全國形成華中、西南、華東、華南多個(gè)酸雨區(qū)，以華 中酸雨區(qū)為重。我國能源消費(fèi)的溫室氣體排放強(qiáng)度比 世界平均水平高出30%以上。這主要是由于單位熱量 燃煤引起的溫室氣體（CO2）排放比石油、天然氣分 別高出36%和61%，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低碳或無碳的新能源 與可再生能源的溫室氣體排放。

2新能源的種類

新能源主要包括了太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水能等可再生能源和核能。也可以說，新能源包括各種可再生能源和核能。同時(shí)新能源相對(duì)于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，對(duì)于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問題和資源枯竭問題具有重要意義。

太陽能清潔環(huán)保，無任何污染，利用價(jià)值高，太陽能更沒有能源短缺這一說法，其種種優(yōu)點(diǎn)決定了其在能源更替中的不可取代的地位。目前利用太陽能的方法主要有：太陽能電池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能；太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等?，F(xiàn)在還有很多公司已經(jīng)開始著手利用太陽能來研發(fā)產(chǎn)品，比如太陽能烤箱、太陽灶反光膜等。

核能目前也有利用，但是存在好多問題，比如：資源利用率低，反應(yīng)后產(chǎn)生的核廢料成為危害生物圈的潛在因素，其最終處理技術(shù)尚未完全解決，反應(yīng)堆的安全問題尚需不斷監(jiān)控及改進(jìn)，核不擴(kuò)散要求的約束，核電建設(shè)投資費(fèi)用仍然比常規(guī)能源發(fā)電高，投資風(fēng)險(xiǎn)較大等，所以還要有待考慮。

風(fēng)能是太陽輻射下流動(dòng)所形成的。風(fēng)能與其他能源相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它蘊(yùn)藏量大，是水能的10倍，分布廣泛，永不枯竭，對(duì)交通不便、遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠(yuǎn)地區(qū)尤為重要。目前風(fēng)能最常見的利用形式為風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電目前有兩種思路，水平軸風(fēng)機(jī)和垂直軸風(fēng)機(jī)。水平軸風(fēng)機(jī)目前應(yīng)用廣泛，為風(fēng)力發(fā)電的主流機(jī)型。

生物質(zhì)能來源于生物質(zhì)，也是太陽能以化學(xué)能形式貯存于生物中的一種能量形式，它直接或間接地來源于植物的光合作用。生物質(zhì)能是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的燃料。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無害的能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。

地?zé)崮苁堑厍騼?nèi)部熱源可來自重力分異、潮汐摩擦、化學(xué)反應(yīng)和放射性元素衰變釋放的能量等。放射性熱能是地球主要熱源我國地?zé)豳Y源豐富，分布廣泛，利用技術(shù)有待提高。

水能在我國早已得到大規(guī)模的使用，主要用途是發(fā)電。較早期的有小浪底水電站，劉家峽水電站等；規(guī)模較大的如三峽水電站等，這些水電站為我國的經(jīng)濟(jì)

建設(shè)提供能源保障作出了巨大貢獻(xiàn)。水電是目前可再生能源中技術(shù)最為成熟，可以大規(guī)模開發(fā)的能源。世界上大約20%的電力來自可再生的水電，而其他類型的可再生能源發(fā)電總和還不到1%。水力發(fā)電是借助水能資源，然后采取相關(guān)的措施對(duì)其進(jìn)行利用，轉(zhuǎn)化為電能的一種新興方式，這一種發(fā)電方式具有無污染、可再生、成本低以及運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性的優(yōu)勢(shì)。不過，隨著水電事業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有水電在建資源存量不斷減少，前期規(guī)劃項(xiàng)目因受到審批程序復(fù)雜、移民難度加大、環(huán)境影響、社會(huì)關(guān)切以及水電站單位電度投資不斷提高等因素影響，推進(jìn)速度較緩，這些都是我國水電業(yè)急需解決的問題。中國新能源的利用措施

中國政府歷來高度重視清潔能源的發(fā)展，把節(jié)能和環(huán)保作為國家的基本國策。爭取到2020年，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%左右。為實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標(biāo)，今后一段時(shí)間中國清潔能源發(fā)展將著力做好以下幾方面的工作。

(1）統(tǒng)籌做好相關(guān)規(guī)劃。統(tǒng)籌謀劃新能源和可再生能源的開發(fā)、化石能源的清潔高效利用、以及智能電網(wǎng)的研發(fā)、新能源汽車供能設(shè)施等方面的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

(2）大力發(fā)展可再生電力。抓緊研究解決大型風(fēng)電廠并網(wǎng)技術(shù)和運(yùn)行管理問題，努力創(chuàng)造條件推動(dòng)甘肅、內(nèi)蒙古、江蘇沿海等大型風(fēng)電基地建設(shè)。加快發(fā)展海上風(fēng)電，培育風(fēng)電產(chǎn)業(yè)新的增長極。爭取在2020年，風(fēng)電裝機(jī)容量突破1億kW，加快推進(jìn)甘肅敦煌10 MW光伏電站示范工程，在此基礎(chǔ)上，采取規(guī)劃引導(dǎo)和電價(jià)扶植政策，推動(dòng)太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。盡快培育和擴(kuò)大國內(nèi)光伏產(chǎn)品市場。

(3）有序開展核電建設(shè)。盡快出臺(tái)新修訂的核電發(fā)展規(guī)劃，引導(dǎo)核電有序建設(shè)。核電項(xiàng)目前期工作和開工建設(shè)都要嚴(yán)格按照國家規(guī)劃有序推進(jìn)。

(4）積極推進(jìn)水電開發(fā)。切實(shí)轉(zhuǎn)變觀念，先移民再工程。把水電開發(fā)與當(dāng)?shù)鼐用裰赂挥袡C(jī)的結(jié)合起來。重視水電開發(fā)中的環(huán)保工作，流域開發(fā)規(guī)劃要充分論證生態(tài)承載能力，把水電開發(fā)與生態(tài)保護(hù)和治理有機(jī)的結(jié)合起來。

(5）進(jìn)一步提高火電高效清潔化水平。實(shí)踐證明，調(diào)整電力結(jié)構(gòu)是行之有效的措施。要繼續(xù)深入開展這項(xiàng)工作，使上大壓小成為火電節(jié)能減排的重要途徑。同時(shí)要積極發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)，提高綜合能源效率。優(yōu)先支持北方大中型城市建設(shè)30萬kW熱電機(jī)組，提高城市居民生活水平，改善城市大氣環(huán)境。新能源利用對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義

發(fā)展清潔能源，走低碳化經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路，正在成為國際共識(shí)和潮流。中國將繼續(xù)秉承節(jié)約有限、立足國內(nèi)、多元發(fā)展、保護(hù)環(huán)境、加強(qiáng)國際互利合作的

能源發(fā)展方針，在新能源領(lǐng)域，與世界各國開展廣泛的交流與合作，攜手應(yīng)對(duì)資源和環(huán)境等挑戰(zhàn)，促進(jìn)人類文明和可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：新能源汽車與環(huán)境保護(hù)

新能源汽車與環(huán)境保護(hù)

摘 要：自1885年德國工程師卡爾·本茨發(fā)明了第一輛裝有內(nèi)燃機(jī)的汽車開始，世界上真正意義上的第一輛現(xiàn)代汽車誕生了。經(jīng)歷了130年的迅猛發(fā)展，汽車日益融入到了世界各地，現(xiàn)在已成為人類生活比可或缺的一部分，并在未來的發(fā)展中扮有越來越重要的角色。然而隨著生產(chǎn)力的發(fā)展、汽車需求量的增長使得人類對(duì)能源,尤其是車用能源的需求越來越大,嚴(yán)峻的能源問題日益成為全世界關(guān)注的突出問題。全球石油資源匱乏,我國面臨的形勢(shì)更為嚴(yán)峻。開發(fā)新能源汽車技術(shù)勢(shì)在必行。本文綜述了國內(nèi)汽車的發(fā)展及研究現(xiàn)狀,分析了汽車與環(huán)境之間的矛盾，對(duì)比了燃油汽車和電動(dòng)汽車對(duì)環(huán)境的影響，以探尋新能源汽車的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：汽車、環(huán)境、矛盾、新能源、一、燃油汽車與環(huán)境之間的矛盾

能源和環(huán)境正在成為影響世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大決定性因素。就中國而言，中國是石油資源相對(duì)貧乏的國家,專家測(cè)算,石油穩(wěn)定供給不會(huì)超過20年。我國自1993年起,即成為石油凈進(jìn)口國。過去的10年中,中國石油需求量幾乎翻了一倍。2006年進(jìn)口原油1.4518億噸,同比增長14.15%。有關(guān)專家預(yù)計(jì),近期我國石油進(jìn)口依存度將會(huì)超過50%。2010年,我國石油消費(fèi)總量將達(dá)4億噸,而國內(nèi)生產(chǎn)能力僅為1.6億噸。目前,中國是世界上僅次于美國和日本的第三大石油進(jìn)口國,同時(shí)也是僅次于美國的第二大石油消費(fèi)國。世界上其他國家的能源現(xiàn)狀同樣不容樂觀，面臨如此嚴(yán)峻的形式，新能源汽車大開發(fā)與使用勢(shì)在必行。除了能源的短缺外，燃油汽車對(duì)環(huán)境也造成了很大的影響。

（一）汽車排放的廢氣污染最嚴(yán)重

汽車的廢氣是目前汽車工業(yè)發(fā)展帶來公害中影響最大的一部分。聯(lián)合國環(huán)保組織的調(diào)查顯示，目前城市中的空氣污染50%來自燃油汽車的廢氣排放，而汽車擁有量最集中的歐美國家的一些城市，空氣污染源的60%來自汽車廢氣。據(jù)測(cè)定，汽油、柴油動(dòng)力汽車排放的廢氣中含有害物質(zhì)達(dá)160多種，科學(xué)分析表明，汽車尾氣中含有上百種不同的化合物，其中的污染物有固體懸浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔?、鉛及硫氧化合物等。一輛轎車一年排出的有害廢氣比自身重量大3倍。英國空氣潔凈和環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)曾發(fā)表研究報(bào)告稱，與交通事故遇難者相比，英國每年死于空氣污染的人要多出10倍。汽車廢氣污染嚴(yán)重威脅著環(huán)境發(fā)展和人類的健康與生存。

（二）報(bào)廢汽車及零部件破壞環(huán)境

采用非環(huán)保工藝或零部件生產(chǎn)的汽車，在使用過程中和報(bào)廢后，對(duì)環(huán)境的破壞作用不可忽視。例如，輪胎、座椅、儀表盤等非金屬產(chǎn)品和玻璃鋼制品、蓄電池回收利用不好，它們的存在對(duì)周圍的環(huán)境來說是一個(gè)巨大的隱患。

（三）汽車噪音污染

汽車數(shù)量的增多以及制造工藝水平和維修保養(yǎng)能力差，在一定程度上還增加了交通噪聲污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國部分城市的交通噪聲約占城市噪聲的75%。給廣大民眾身體和心理健康帶來了很多不便。

二、國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展情況

當(dāng)今世界國際汽車工業(yè)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生重大重組，由于全球汽車工業(yè)生產(chǎn)能力過剩，產(chǎn)品開發(fā)成本大幅度提高，促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐明顯加快。汽車工業(yè)聯(lián)盟成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的潮流，90%以上大汽車公司的“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，使之形成集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，更具競爭力。而國際汽車市場競爭的實(shí)質(zhì)是現(xiàn)代科技的較量，技術(shù)創(chuàng)新能力正成為競爭取勝的關(guān)鍵。自二十世紀(jì)八十年代以來，國外各大汽車廠商投入大量的財(cái)力物力進(jìn)行EPS(電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))應(yīng)用研究。事實(shí)證明，新能源汽車更符合未來各個(gè)行業(yè)節(jié)能、環(huán)保的綠色發(fā)展趨勢(shì)。而純電動(dòng)汽車發(fā)展迅速，則成為了新能源汽車的主力。

以下是各主要國家新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀：

（一）日本 ：混合動(dòng)力，節(jié)能發(fā)展

日本多年來始終在節(jié)能環(huán)保汽車的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化方面處于世界先進(jìn)水平，在技術(shù)路線的選擇上也呈現(xiàn)出多種技術(shù)共同發(fā)展的態(tài)勢(shì)，但其在混合動(dòng)力技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上取得的成就更加突出。特別是日本豐田公司和本田公司在混合動(dòng)力汽車的技術(shù)研發(fā)和國際市場的推廣上處于領(lǐng)先位置。以日本國內(nèi)市場為例，由于日本國土面積狹小，居民以公共交通為主，家用轎車的年行駛里程較短，混合動(dòng)力汽車經(jīng)濟(jì)激勵(lì)弱的特點(diǎn)更為明顯，發(fā)展的潛力很大。

（二）英國：多重扶持，效果顯著

在倫敦，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，路面上行駛車輛中很大一部分是混合動(dòng)力汽車，購物中心和醫(yī)院等公共設(shè)施的停車場內(nèi)也停著各式各樣正在充電的電動(dòng)汽車。就未來可能持續(xù)的低油價(jià)環(huán)境對(duì)新能源汽車市場的影響，英國汽車制造和交易協(xié)會(huì)表示，英國政府扶持政策制定是立足中長期的，并且會(huì)根據(jù)市場環(huán)境的變化而進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)前購車激勵(lì)政策框架不會(huì)發(fā)生根本變動(dòng)，同時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷完善，相信2015年英國新能源汽車市場將進(jìn)一步延續(xù)此前快速擴(kuò)張趨勢(shì)。

（三）德國： 穩(wěn)步推進(jìn)，市場擴(kuò)張

近幾年，德國政府在發(fā)展新能源汽車上目標(biāo)明確、穩(wěn)步推進(jìn)，希望在未來繼續(xù)保持自己“汽車王國”的桂冠。目前，德國電動(dòng)汽車已經(jīng)進(jìn)入市場擴(kuò)展階段，德國政府希望電動(dòng)汽車能夠得到快速推廣。目前德國電動(dòng)汽車制造業(yè)正在朝國際領(lǐng)先的方向發(fā)展。截至2014年底，德國汽車生產(chǎn)廠商已向市場推出17款電動(dòng)汽車，預(yù)計(jì)2015年將推出12款。研發(fā)投入、標(biāo)準(zhǔn)化以及教育培訓(xùn)水平都已達(dá)到國際水準(zhǔn)目前，德國已發(fā)展成為繼美國之后的第二大電動(dòng)汽車生產(chǎn)國。擁有4800個(gè)交流充電樁和100個(gè)快速充電樁，為進(jìn)入市場擴(kuò)展階段奠定了基礎(chǔ)。

（四）美國： 政策激勵(lì)，增長快速

在未來節(jié)能清潔汽車技術(shù)的方向選擇上，美國正由以往的注重燃料電池技術(shù)的單一化格局向多種技術(shù)共進(jìn)的多元化格局轉(zhuǎn)變。多年以來，美國節(jié)能清潔汽車的發(fā)展重點(diǎn)主要在燃料電池汽車上，氫+燃料電池模式是清潔節(jié)能汽車的最終解決方案。近些年，美國開始重視混合動(dòng)力汽車和先進(jìn)柴油車的發(fā)展，目前，美國是最大的混合動(dòng)力汽車市場。先進(jìn)柴油車在美國發(fā)展也很快，過去3年美國先進(jìn)柴油車的銷售增長了56%。美國總統(tǒng)奧巴馬2011年在其國情咨文設(shè)定的目標(biāo)是美國在2015年成為世界第一個(gè)擁有100萬輛電動(dòng)汽車的國家。截至2015年1月，美國共銷售新能源汽車5924輛，同比增加6.7%。

（五）法國：提升補(bǔ)貼 追加投資

在法國首都巴黎，可以在城市的各個(gè)主要街道見到巴黎市政府力推的電力汽車及其充電樁與專用停車位。法國政府與主要汽車生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)推行發(fā)展的是電力能源汽車,目前市場發(fā)展的總體趨勢(shì)良好。據(jù)法國最大的新能源汽車信息網(wǎng)站avem統(tǒng)計(jì)，2015年1月法國新能源汽車的購買數(shù)量為924輛，較去年同期增長了近57%。此外，從今年4月1日起，法國政府正式推行了新的電動(dòng)汽車購買補(bǔ)貼方案，進(jìn)一步推動(dòng)了新能源汽車的發(fā)展。法國電動(dòng)汽車未來或?qū)⒗^續(xù)扛起法國新興產(chǎn)業(yè)崛起的大旗，為法國國民經(jīng)濟(jì)的紓困作出重要貢獻(xiàn)，其前景值得看好。

（六）中國

國內(nèi)電動(dòng)汽車的研究始于20世紀(jì)60年代，但當(dāng)時(shí)的研究開發(fā)都是零散和小規(guī)模的，投入也很少。近幾年，我國電動(dòng)汽車的研究開發(fā)工作進(jìn)入全面發(fā)展階段，電動(dòng)汽車市場已出入端倪。目前已經(jīng)初步建立了電動(dòng)汽車的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)與管理體系，為電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。國家不斷出臺(tái)相關(guān)政策支持新能源汽車尤其是電動(dòng)車的發(fā)展。經(jīng)過不懈的努力，我國汽車研發(fā)呈現(xiàn)較好的發(fā)展局面，各大汽車廠商也通過積極投入人力、物力研發(fā)電動(dòng)汽車，取得了較好的成績。

三、新能源汽車的發(fā)展前景

進(jìn)入新世紀(jì)以來，以混合動(dòng)力、燃料電池、先進(jìn)柴油、醇類汽車等為代表的新能源汽車技術(shù)呈現(xiàn)出突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。各國政府和各主要汽車廠商均不約而同地將新清潔環(huán)保汽車技術(shù)視為未來全球汽車產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)。世界主要汽車廠商在研究開發(fā)清潔節(jié)能汽車時(shí)普遍采用多項(xiàng)技術(shù)兼顧、某項(xiàng)技術(shù)有所側(cè)重的發(fā)展策略。純電動(dòng)汽車是新能源汽車的發(fā)展方向，混合動(dòng)力則是過渡技術(shù)。

由于電動(dòng)汽車在成本和性能上與燃油汽車相比差距較大，市場更傾向于選擇后者，電動(dòng)汽車目前尚不具備大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的條件，中長期發(fā)展也存在較大不確定性。盡管如此，目前社會(huì)各界對(duì)電動(dòng)汽車都抱有極大熱情，政府仍在電動(dòng)汽車的示范推廣中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。電動(dòng)汽車推廣的最核心問題是市場，這是政府支持難以解決的，必須依靠技術(shù)進(jìn)步和降低成本。電動(dòng)汽車的發(fā)展前景主要取決于電池技術(shù)的突破，然而技術(shù)發(fā)明需要一個(gè)過程，不是可以規(guī)劃的，也需要市場的推動(dòng)。因此，電動(dòng)汽車的發(fā)展之路還很漫長，需要市場的認(rèn)可和時(shí)間的檢驗(yàn)。

從中長期看，即使電池技術(shù)進(jìn)一步成熟，燃油汽車和電動(dòng)汽車兩條技術(shù)路線仍然是并行的，只是適用于不同的環(huán)境。電動(dòng)汽車適合城區(qū)短途運(yùn)輸，長途、大型客貨運(yùn)輸仍將主要依賴燃油汽車。此外，隨著電動(dòng)汽車的技術(shù)進(jìn)步，燃油機(jī)的效率也在不斷提高。在僅考慮終端能源消耗的情況下，采用煤電作為能源來源的電動(dòng)汽車與燃油汽車的能源效率和碳排放相差無幾，若考慮儲(chǔ)運(yùn)、轉(zhuǎn)換等過程的損耗，電動(dòng)汽車的表現(xiàn)要更差。電動(dòng)汽車的商業(yè)化建立在新能源的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)之上，只有電動(dòng)汽車的動(dòng)力完全來自清潔能源時(shí)，其節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢(shì)才能得到充分體現(xiàn)。有專家樂觀估計(jì)，2020年電動(dòng)汽車在中國汽車市場的份額將超過15%，以此為基準(zhǔn)，按照國內(nèi)汽車年產(chǎn)銷量2000萬輛計(jì)算，屆時(shí)電動(dòng)汽車保有量有望達(dá)到1000萬輛。按照這一估計(jì)，電動(dòng)汽車盡管能夠替代上千萬噸成品油消費(fèi)量，但與數(shù)億噸的成品油需求量相比，其比重尚不及5%。因此，借用美國前總統(tǒng)布什的說法，對(duì)于能源與環(huán)境問題而言，電動(dòng)汽車“不是近期，也不是中期，而確實(shí)是遠(yuǎn)期的解決辦法”。

發(fā)展的本質(zhì)是新事物的產(chǎn)生和舊事物的滅亡，這需要一個(gè)過程。新能源汽車發(fā)展的過程中，我們會(huì)遇到形形色色的難題，但總會(huì)出現(xiàn)新的方法來幫助解決難題，不能急于求成，腳踏實(shí)地一步一步，我相信未來電動(dòng)汽車的發(fā)展必定會(huì)有一個(gè)新的里程碑。