新能源对交通运输的重要性

全球石油资源可维持石油供应的年数完全取决于新储油地的发现量，及其石油储备量。历史数据表明，新储油地的发现进程缓慢，而另一方面，石油消耗量则呈现如图1-1所示的高增长趋势。假若新储油地的发现及石油消耗量遵循现在的趋势发展，则全世界石油资源约可应用至2038年。目前，新储油地的发现已日益困难，开采新油地的成本也越来越高。如果石油消耗率不能显著地降低，则可预见石油供应的情况将不会发生大的变化。

世界上大部分发达国家和发展中国家的石油消费结构虽然各不相同，但其交通运输部门基本上都是政府各部门中首要的石油使用者，如图1-2所示。1997年，世界各国交通运输部门的石油消耗量占全球石油消耗量的49%。而近年来，世界范围内石油应用方面的增量大多数出现在交通运输部门。

图1-2 运输和其他部门的全球石油消耗量

就发展中国家而言，交通运输部门石油消耗量涨幅较大，预计至2020年，其增长量将接近非交通运输部门能量的消耗总和。但是，发展中国家不像发达国家，其石油消耗总增量的42%被规划用于除交通运输部门之外的应用领域。发展中国家的非交通运输部门所对应的石油消耗量的增长，部分归因于以石油产品替代非商品化燃料（如燃烧木材用于家庭制热和烹饪）。

改进车辆的燃油经济性对石油供应有决定性的影响。迄今为止，最有前途的技术应用是混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池车。混合动力汽车采用内燃机为其主要动力源，并以蓄电池和电机组成峰值电源，它比单独由内燃机提供动力的车辆具有高得多的运行效率。这一应用技术用于工业化生产的硬件和软件已基本成熟。随着电池技术的迅速发展，纯电动汽车技术得以完善，并逐步推广运用。此外，燃料电池车比混合动力汽车有更高的效率且更为清洁，已逐步应用于商业化运行。

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图1-3 不同发展策略的下一代车辆之间年燃油消耗量的比较

图1-3描绘了有关文献中对应于不同发展策略的下一代车辆的综合年燃油消耗量。曲线a-b-c展现了目前车辆年燃油消耗量的发展趋势，其中，假设有1.3%的年增长率，该年增长率即设为总车辆数的年增长率。曲线a-d-e描绘了混合动力汽车的发展策略，其在第一个20年期间，传统车辆逐渐变为混合动力汽车；而再经20年，则全部车辆均成为混合动力汽车。在该发展策略中，假定混合动力汽车比目前传统车辆更为有效（前者燃油消耗量较后者少25%）。曲线a-b-f-g给出了燃料电池车的发展策略，其在第一个20年期间处于发展阶段，而传统车辆仍主导市场；在第二个20年间，燃料电池车将逐渐进入市场，从点b出发到达全部为燃料电池车的点f。在该发展策略中，假定燃料电池车比目前传统车辆在燃油消耗量上少50%。曲线a-d-f-g给出了在第一个20年间传统车辆变成为混合动力汽车，而在第二个20年间则由燃料电池车取代传统车辆的发展策略。

逐渐增长的石油消耗量涉及石油的年消耗量及其时间效应，并直接与石油储量的减少相关联，如图1-4所示。图1-4描述了对应于上述各发展策略的综合石油消耗量逐渐增长的情况。虽然燃料电池车比混合动力汽车有更高的效率，但其按策略a-b-f-g（第二个20年间采用燃料电池车）给出的渐增的燃油消耗量，因时间效应，将在45年内高于由策略a-d-e（第一个20年间采用混合动力汽车）描绘的混合动力汽车渐增的燃油消耗量。由图1-4可见，策略a-d-f-g（第一个20年间采用混合动力电动汽车和第二个20年间采用燃料电池车）是最佳的。

图1-4 不同发展策略的下一代车辆之间渐增的燃油消耗量的比较

根据以上分析可以看出，由于约45年后石油供应会出现困境，因此，下一代运输工具的最佳发展策略应是加快商品化的混合动力汽车的开发和推广，同时尽最大努力，尽早研发出商品化的、不使用石油的纯电动汽车和燃料电池汽车。