主题：【翻译】可再生能源－－消除温室效应 1序 -- hwd99

20 更好运输

我们的三分之一能量进入运输系统。技术上能否大幅度削减运输能耗？本章将讨论两个目标：大幅度减少运输系统消耗的能量，消除运输系统使用的化石燃料。

在我们的能耗部分，有3章讨论运输系统，包括汽车（3），飞机（5）和公路货运和海运（15）。运输分货物运输和旅客运输。计量单位分别是吨公里和人公里。如果一辆小汽车载一个人移动100km，则运输量为100人公里。如果载4人移动同样距离，则运输量为400人公里。货物运输量单位是吨公里。我们讨论运输能耗以每人公里消耗kWh和每吨公里消耗kWh。

下面我们开始讨论，如何减少运输能耗，首先看能量如何进入运输系统。下面有三个关键概念，详细讨论参见技术部分A章

1、 在短途运输中（译者注，特别是在城市驾驶），有很多启动和停车。能量主要用于加速。减少能耗的关键策略是减轻重量，增加停车间隙行驶距离。回复刹车能量，从而抓住车子降低速度时能量，此外，还能帮助车子降速。（译者注：能量损失还包括发动机空转，偏离最佳效率点）

2、 长距离运输，速度稳定，汽车和火车的能量消耗主要由空气气旋产生。因为你只需要加速车子一次。关键策略是降低速度、使用长而细车辆（或者说车子采用流线形，降低空气阻力）。

3、 所有运输，都有一个能量转化链。使化学能转化推动车辆前进。这个转化链效率环节多，必然使效率降低。在通常化石燃料驱动汽车，效率仅仅只有25％能量驱动行驶（译者注: 一般认为，当前汽油发动机小汽车的效率仅11－15%, 最新的混合动力小汽车能达到25%左右），75％损失了，变成了废热。所以，还有一个策略是提高能量转化效率。

这些分析使我们设计六种策略，提供运输效率，包括 a 减少每个人所对应的车子前面面积；b减少车子重量；c行驶时，保持匀速，避免刹车；d 行驶速度降低；e减少行驶；f提高运输系统能量转化效率。我们将讨论如何使用这些对策。

如何行驶更好

广泛引用的资料说，小汽车仅使用了1％能量用于驱动汽车运动（译者注：文献表明约10－15%，但是我们还可以减小汽车阻力，从而降低能耗），这是否表明，我们能提高汽车效率100倍。答案是是，但是我们必须应用车辆设计原理，将其做到极至。

一个极端车辆设计是环保汽车，有很小的前端和很轻的重量。移动速度低而稳定，时速每小时24公里时，行驶2184英里消耗1加仑汽油，等于每百公里1.3kWh。重50公斤，高度低于交通标志（图中红白），只能容一个驾驶员。

图20.2 生态小汽车，能耗是每公里0.013kWh

图20.3 婴儿车

嗯，我认为如果我们行驶的汽车能从当前使用的，如图2.2，美观，舒适和高性能的小汽车转到生态汽车，保持车上车速低于每小时24公里，那么，使私人小汽车提高效率100倍，不是一个无法达到的神话。我们将讨论如何提高小汽车效率，但我们首先来看增加汽车效率的几个基本原理。

图20.3时一个载多个婴儿的小汽车。它的效率是普通小汽车25倍。与环保汽车效率相同，类似自行车的性能。速度也相同，质量低于环保汽车，使用人力代替燃料和发动机。前面设计面积大，不及环保汽车，因为骑车者没有流线。

图20.4 电车

图20.4是取代汽车的另一种方案，电车，能耗是100人公里1.6kWh。与环保汽车和自行车相比，速度较高，保持标准速度。由于载人多，保持了很低的前面面积。环保汽车和自行车前面面积是每人0.8和0.5平方米，而伦敦剑桥电动班车前面面积是0.02平方米。

但是，哎呀，我们讲的是一个丑陋的题目，让我们与许多”可怕的乘客”同乘一辆车。是的，让我们想想，从个人小汽车转到高效的城市公共交通，可以减少多少能耗？

图20.5 公共交通工具

下面我们将要讨论公共交通。

公共交通

公共交通效率比私人小汽车高得多。一辆柴油客车，可载49人，速度每小时65英里，每加仑柴油可行驶10公里。等于每100人公里使用6kWh。比私人小汽车好13倍。温哥华有轨电车每车公里能耗是270kWh，平均速度是15km/h。如果电车载克40人，每100人公里是7kWh。温哥华海上公共运输船，时速13.5公里，每公里消耗83kWh，如果能载400人，则满载时每100人公里21kWh。伦敦地铁载高峰时能耗时每100人公里是4.4kWh，比私人汽车好18倍。甚至高速火车，它违反了我们的一个原则（指低速原则），使用能量也很少。 满载时，电动高速火车时每100人公里3kWh，比小汽车好27倍。

然而，我们必须面对现实。火车、客车和公共汽车常常不满员。这时能耗就比最佳情况多。那么平均能耗是多少？

2006－2007年，伦敦地铁能耗，包括地下照明，电梯、仓库和商店等，为100人公里15kWh。比小汽车好5倍。2006－2007年，英国伦敦公共汽车能耗是每100人公里为32kWh。能源成本不是唯一方面。旅客关心速度。地铁平均速度为33km/h，大于公共汽车18km/h。管理处关心财务：工人成本、每人公里成本、地铁同样低于公共汽车。

Croydon电车系统总能耗，2006－2007年是每100人公里9kWh。平均速度25km/h。

公共交通表现如何？表20.8是日本交通能耗。我们可以从中了解大概情况。

车 能耗（kWh/(100人公里)

小汽车 68

公共汽车 19

有轨电车 6

飞机 51

海轮 57

公共汽车是19kWh，有轨电车是6kWh每100人公里（电车消耗的电能，与燃料之间有1：3折算关系，实际与公共汽车能耗类似）。有轨电车有明显优势，能够实现两个目标，减少能耗，不使用化石燃料（如果发电不使用化石燃料，译者注）。公共汽车和大客车灵活简单，但是，如何实现不使用化石燃料，还面临挑战（使用氢气作燃料的高效燃料电池做动力是西方国家正在试验的方案，译者注）。

总结以上分析，公共交通，包括有轨电车、电车和公共汽车是提高旅客交通效率的良好办法。通常效率提供5－10倍以上。但是，如果人们需要私人汽车，我们如何选择？

图20.9 英国汽车销售数量和碳排放量

私人汽车：技术、法律和手段

我们也能降低私人汽车能耗。广泛的能量效率范围证明了这一点。2006生产的本田Civic1.4汽车能耗是每100km44kWh，而本田NSX3.2能耗则为116kWh。 这样大变化范围表明，我们需要法律和刺激手段鼓励消费者选择高效汽车。用各种方法，使消费者选择本田Civic。升高燃料价格，增加高油耗汽车税，给经济车优先提供停车点，或燃料分级。最简单的是强调汽车效率，禁止低效汽车销售，规定从某天开始，要求每100公里消耗能量小于80kWh，此后，过一段时间，改为60kWh，再过一段时间，改为40kWh。这样做，也给消费者提供多种选择。法律可以强制制造商降低能耗。限制重量和车前面积，可以降低能耗，改善安全性能，让人们选择不同汽车，主要考虑样式。使用限制效率的法律，人们仍然可以选择样式。就象人们可以选择任何颜色。

在我们等待选民和政治家制定法律，改善汽车效率时，我们还有什么选择。

图 20.12 荷兰自行车道

自行车

我最喜欢的建议是使用自行车。图20.12显示在荷兰某地（Enschede）的自行车道。道路有两个部分，其中一个是自行车道。在法国里昂，2005年引入公共自行车网络。里昂人口47万，服务自行车2000辆，分布175个站，占地面积50平方公里。在市政协，有400米自行车站。使用者每年交10欧分，免费雇用自行车，免费骑30分钟。长途旅行，每小时1欧分。短期旅客租用，每周1欧元。

其他法律机会

限制速度是一件很简单的时期。第一条规则是低速行驶减少能耗。在实际驾驶时，驾驶员可以进一步减少油耗：减少使用加速和刹车，尽量使用最高档，可以减少耗油20%。

另外一个降低油耗的方法是减少塞车。停车，启动，加速，减速比正常加速效率低。停车时，发动机空转是不行驶而耗油！

路上车辆多时，容易塞车。所以，一个简单的方法是让多人乘一辆车。改用大客车可以大幅度减少塞车。我们可以简单计算大客车代替私人小汽车，减少塞车情况：假设车速都是60mph（每小时约97公里），两辆小汽车之间的安全距离是77米，按80米计算，平均每辆车载客1.6人，改用载客40人的大客车，可以腾出2公里公路。

使用替代交通（如公共交通）可以减少塞车。如果一辆车增加了塞车，可以通过收费来减少小汽车行驶数量，附录里，我阐述了一个处理塞车收费简单的方法。

改进汽车

假如发达国家老百姓就是要使用汽车，我们如何改进汽车效率？减少10－20％很容易，我们已经讨论了一些方案，如使汽车更小，更轻。另外一种是使用柴油代替汽油。柴油发动机比较贵，但效率较高。是否还有其他提供效率办法（先前介绍，现有轿车的效率不到25%）？燃料效率目标是什么？

下面我们讨论5种技术，包括回收刹车能量，混合动力汽车，电动汽车，氢能汽车和压缩空气汽车。

图20.17 改装Artemis智能动力的宝马530i汽车，使用数字液压装置。左下：6升压缩罐（红色）能将0.05kWh能量储存到压缩氮气中。右下：2个200kW电机，对应两个后车轮加速或减速汽车。汽车使用190kW汽油发动机，由于使用数字液压装置回收能量，减少油耗30%。

回收刹车能量

有四种方法获得汽车减速能量

1、 使用发电机耦合到车轮上，利用减速能量发电给电池或超级电热器充电。

2、 使用压缩电机，有车轮驱动，产生压缩空气，储存在小罐中

3、 将能量储存在飞轮上。

4、 机车下坡减速时将重力势能储存起来，储存方式很灵活。铁路运输可以充分利用。例如，论点地铁线在坡顶上有个车站，每次车子到站前自动减速，而出发时自动假设，节省能耗5%，增加速度9%。

使用电子回收刹车能量，可回收刹车时能量50％，从而减少城市行驶能耗20％。 使用飞轮和液压机构，可以回收70％能量。图20.17是一个使用汽油发动机和计算机控制的液压装置，在标准驾驶循环中（汽车测试规定的驾驶线路），这辆汽车比普通汽车减少30%油耗。在城市行驶时，它的能耗降低一半，从100公里131kWh降低到62kWh（20到43mpg）（性能改善来自混合动力技术和回收刹车能量技术）液压和飞轮是两种有发展前途的回收刹车能量的技术，系统小，而能量大。重24公斤飞轮，用于汽车，可储存400kJ（0.1kWh）能量，足够将汽车加速到97公里/小时；它可以处理60kW功率负荷。电池可以储存更多能量，但是重量增加到200公斤左右。除非你想用电池储存更多能量，通常电子回收刹车系统用电容器储能。超级电容器储能密度和功率负荷特性类似飞轮。

混合动力汽车

图20.19 丰田普瑞斯

混合动力汽车，如丰田普瑞斯（图20.19）有高效发动机和电子回收刹车能量系统，但是，今天的混合动力汽车并没有鹤立鸡群。

图20.9中，有两种混合动力汽车较好。英国新车每公里平均释放二氧化碳168克，而丰田普瑞斯混合动力汽车释放100克，这与大众波罗99克相近，比不上精灵小汽车，每公里仅释放88克二氧化碳。

丰田雷克萨斯RX400h汽车是第二辆混合动力汽车，广告号称“低污染，零后悔”，但是，它释放二氧化碳量是每公里192克，比英国平均水平还低。广告管理部裁定，这个广告违反了广告在环保性能比较方面应诚实的要求。“我们认为，读者为倾向认为，该汽车对环境无害或危害很小，这偏离实际情况，与其它低排放汽车比较，不符合实际”

实际混合动力汽车可降低油耗20－30%。但是，这两种混合动力汽车并没有解决运输问题。节油30%是一项巨大的进步，但是，它还达不到本书的标准。我们在开篇假设降低90%化石燃料用量。是否必须转到自行车，才能达到？

印度REVA电动汽车2001年6月在班加罗尔上市，出口到英国改名叫G-Wiz。G-Wiz电动汽车的电机最大功率是13kW，连续行驶的功率是4.8kW。 可再生刹车能量。使用8个6伏铅酸电池，充满电，最多可行驶77公里。充满电需要消耗9.7kWh电。这些数字说明能耗是每公里0.13kWh。

图20.21 行驶距离与充电能量关系

制造商常常引用最好的性能数字。实际驾驶如何？在英国伦敦，测试结果如图20.21 充电19次，平均行驶能耗是每公里0.21kWh，仅是普通汽车1/4。如果你对碳排放感兴趣，则该车排放量等于每公里105克。这里使用每千瓦电释放500克二氧化碳。

但是，G-Wiz的性能很差。如果我们提高加速性能，增加车速和行驶距离，结果如何？特斯拉跑车处于性能的另一个极端。充电一次，行驶距离达到220英里（等于354公里），使用储存53kWh能量的锂电池，重450公斤（0.12kWh/kg）。车中1220公斤，最大功率185kW。这辆强劲有力的汽车的能耗如何？它比G-Wiz还好，仅每公里0.15kWh。行驶距离达到354公里，满足绝大多数人需要。据统计，只有8.3%的人在上下班时，行驶距离超过30公里。

我看了本章附录中不同客运交通工具的性能，其中有电动汽车数据，平均大约是每公里0.15kWh。这比我们比较的汽车好5倍。因此，即使我们需要降低能耗，我们也不必绑在公共交通上。我们还能使用电动汽车，获得高速，独享自由。

图20.23 不同客运交通能耗

纵坐标是能耗（每100公里kWh），横坐标是行驶速度。Car（1）是英国汽车平均值33英里/加，bus 是应伦敦所有公共汽车平均性能，undergroud system是伦敦地铁系统平均性能，catamaran是柴油驱动船，左边还给出单位是（每英制加仑 人英里）数据。实点代表实际情况下的典型值，而虚点代表满载情况下的数据。

本章最终结果是图20.23，显示了各种交通工具的载客能耗。到此为止，比赛结束，我宣布获胜者有两个，分别是公共交通和电动汽车。但是，我们还应当看看，冲过终点线的还有那些？我们还听说过压缩空气汽车和氢能汽车。不过这两种汽车是否变得比电动汽车更好，我们都必须在未来做到，使用绿色能源。

压缩空气汽车

图20.24 上：使用煤炭做燃料的压缩空气有轨公共汽车，满载耗煤每公里4.4公斤（36kWh），等于每人公里耗能是1.15kWh. 下：压缩空气火车，重9.2吨，压缩空气压力175大气压，功率26kW

压缩空气驱动汽车不是一个新主意。1879－1911年，在法国巴黎和南特大街上行驶的压缩空气推动的有轨公共汽车有几百辆。图20.24还显示了一辆德国1958年压缩空气驱动的火车。我认为，从储能能量效率来看，压缩空气技术比不上电池。问题是，压缩空气会产生热，从而降低效率，而高压空气碰撞，释放能量时制冷，效率不高。但它在其它方面胜过电池。例如，空气压缩几千次也不会损耗。有趣的是，压缩空气汽车公司销售的第一款产品是电动摩托车[www.theaircar.com/acf]。

据说印度塔塔公司销售空气压缩汽车，但是，我们很难知道，压缩空气汽车是否能重新火起来，因为没有人报道过这种汽车的性能。主要限制包括：压缩空气的能量密度仅每公斤11－28Wh，比锂电池小5倍（参见图26.13）。因此，压缩空气汽车的行驶距离仅能赶上早期电动汽车。主要优势包括，寿命长，称霸低，没有有害的化学品。

氢能汽车

我认为氢能汽车是令人兴奋的花车。如果证明我错了，我会很高兴，但我看不到氢能帮助解决能源问题的途径。氢不是令人惊奇的能源，它仅仅是能源载体，就象可充电电池。但是，它的效率很差，实际应用时，还有很多缺点。

加利福尼亚州长施瓦辛格为氢能汽车Hummer加注燃料。自然杂志专栏赞扬支持氢能经济。自然杂志为州长支持用氢能汽车取代污染汽车而欢呼，称之为“应对气候变化的英雄州长“。但是，我们需要回答的关键问题是”我们用什么能源来生产氢气？“。当前的技术下，我们将能源转化为氢气并不高效。下面是相关数字：

在欧洲清洁城市交通项目试验的使用氢能燃料电池的公共汽车的能耗比柴油公共汽车多耗80－200%的能量。

宝马汽车公司生产的Hydrogen7氢能汽车能耗是每公里2.54kWh，比欧洲汽车平均值高220%。

如果我们的任务是停止使用化石燃料，有无限多绿色电能，那么，耗能很多的方案，如氢能汽车也是有力的竞争技术（虽然还面临很多其它问题）。但是，绿色电能不是免费的。在当前使用数量下，供应足够的绿色电能是个巨大挑战。化石燃料挑战是个能源挑战。气候变化问题是能源问题。我们的解决方案英国使用较少的能量，而不是使用更多的能量。我知道，陆地交通中，没有比氢能汽车能耗更高的技术了。比氢能汽车差的是柴油机驱动船Earthrace号，号称生态船，能耗是每公里8kWh及喷气机船，能耗是每公里5kWh。

氢能鼓吹者说，宝马氢7仅是早期原型，而且是大马力豪华车。氢技术会变得高效。是的，我希望如此，因为我们还有很多工作要做。但是，特斯拉跑车也是一款早期原型车，也是大马力豪华车。它的效率是氢7汽车的10倍！你有权选择购买氢能汽车，如果它赢了，那很好。看图20.23，氢能汽车的性能如此之差，在图上已经表示不出来了。

是的，本田燃料电池汽车FCX Clarity做到较好，能耗是每公里0.69kWh，但是，我预测，当零排放的优势结束了，我们就会发现，氢能汽车的能耗仅仅相当与今天的普通汽车。

下面是氢能汽车的一些问题。氢的储存性能比不上其它液体燃料，因为不管以高压气体储存，还是液体储存（需要冷却到零下253度），体积大，即使加压到700个大气压（这需要沉重的高压罐），它的能量密度（以单位体积的能量来计算）仅是汽油的22%。宝马氢7汽车的低温灌，重120公斤，仅能装8公斤氢。氢在罐中会逐渐漏出，如果你给汽车加满氢，停在火车站一周，等你回来是，氢基本上都跑光了。

关于电动汽车的几个问题

虽然你显示电动汽车比化石燃料汽车效率高，但是，如果我们的目标是减少二氧化碳排放，而电是有化石燃料产生的，它们哪一个更好？

一个简单计算。假设电动汽车能耗是每公里0.2kWh，生产的电输送到用户手里，每度电排放500克二氧化碳，等于汽车每公里排放100克二氧化碳。这同最好的化石燃料汽车相同。所以，我认为，选择电能汽车是个好主意，即使没有绿色电能。

电动汽车同化石燃料汽车一样，都有制造和使用成本。电能汽车使用成本低，但是，如果电池寿命短，我们是否应该关注其制造成本？

是的，那是一个关键。我的图仅仅显示了使用成本。如果电动汽车需要每隔几年就换一次电池，我对成本的估算就偏低了。普瑞斯汽车的电池寿命预期是10年，一套新的价值3500英镑。是否会有人想在10年后换电池，用一个很旧的汽车？预测大多数普瑞斯车没到10年就被废弃了。对所有装有电池的电动车来说，都是一个令人关心的问题。我猜我是一个乐观者，我们转向电动汽车以后，电池技术还会不断改进。

我居住在热带地区，我需要一个大马力的空调汽车，我能开电动汽车吗？

有一个解决方案，在车顶上装一个4平米的光伏电池。如果需要空调，阳光必然充足。20%效率的电池板，可以提供800W电能，足够驱动汽车空调。电池板还能在停车时为电池充电。1993年马自达汽车就包括了一款太阳能驱动制冷系统，电池嵌入玻璃太阳顶内。

我住在寒冷地区，我需要加热空调，我能开电动汽车吗？

电动汽车行驶是，平均功率是大约10kW，效率90－95%，损失部分5－10%都变成热，如果设计好，可以收集这部分能量，约250－500W，用于汽车内部增温。这部分能量能够提供有意义的贡献。

汽车车祸时，锂电池安全吗？

以前的锂电池在短路火过热时会不安全，但是，现在电池工业已经制造了安全的电池，如磷酸锂电池，参见一个有趣的安全录像 www.valence.comm。

有足够数量锂来生产电池，从而生产海量汽车？

世界上锂的矿物储量是950万吨。锂电池中，锂占重量3%。如果我们假设每辆电动汽车电池重量是200公斤，每辆车就是6公斤。锂储量可以制造16亿辆汽车。比目前汽车总量10亿多。但不是多很多，所以我们需要关心锂电池数量，特别是考虑到核聚变发达还需要消耗锂。但在海水中，还有上千倍锂，海洋会提供足够数量。锂专家R. Keith Evans说，；与电动汽车相关的锂的供应不成问题。不管怎么说，人们还在其它不用锂的电池技术，如锌空气可充电电池。我认为电动汽车是好的选择。

未来飞行？

据说空中客车A380是一架低油耗飞机，事实上，它比747飞机的油耗只低12%（按每个旅客计算）。波音公司宣布了类似的突破，新的747－8越洋飞机，比747－400省15%。

这种缓慢的技术进步（对吧汽车100%甚至10倍进步），其原因见技术部分第C章。根据物理定律，飞机主要消耗能量用于维持在空中。不管什么飞机，不管其大小都必须消耗每吨公里0.4kWh能量，用于飞行。飞机已经非常好地优化了。在效率方面，飞机改进余地很小了。我一度想，长途越洋旅行应换成客轮。我看了一下数字，海轮使用的能量比喷气客机还多。QE2的能耗是飞机4倍。这是一艘豪华邮轮，如果我们选择速度慢的客轮，会好一些吗？从1952年到1968年，穿越大西洋的最经济旅行方式是荷兰制造的客轮，号称经济双子号：Maasdam和Rijnsdam。速度是16.5节（＝30.5公里/小时），从英国到纽约需要8天。满载是893人，能耗是每人公里1kWh，比飞机多一倍。公平地说，船不仅是交通公斤，而且给每个旅客提供空调，热水，灯光，以及娱乐活动数天。虽然船行驶能耗降低，但是，船上活动消耗能量很大，QE2号船消耗的能量是每人每天3000kWh。

所以，我们可悲地看到，使用船来替代飞机是不可行的。如果我们在长途越洋旅行中，最终不使用化石燃料，可能的选择是核动力船。

货运如何？

越洋轮船的效率已经经过很好优化，非常高效。因此，在公里运输中减少化石燃料是优先方案。由于化石燃料是有限的，最终船只需要使用其它能源。生物燃料是替代者。另外一个选择是核能。第一艘核动力客船是1962年首航的NS Savannah号，艾森豪威尔总统启动的原子能和平利用项目推动的。动力是74MW核反应堆驱动15MW电机，航速是21节（39公里/小时），可在60人和14000吨货物。等于能耗是每吨公里0.14kWh。它可以一次加燃料，行驶50万公里。现在有很多核动力船，包括军用和民用。俄罗斯有10艘核动力破冰船，其中七艘在服役。图20.32是一艘核动力破冰船Yamal号，有两个171MW核反应堆，电机功率是55MW。

打住，你没有提到磁悬浮列车

德国公司推出的Transrapid磁悬浮列车在中国上海建成，号称在噪声，能耗和用地方面拥有无与伦比的优势，创新的非接触运输，对环境影响降低到最低。

磁悬浮是众多技术中，让人们在讨论能源问题时，感到兴奋的技术。根据能耗，同其它火车相比，磁悬浮表现很一般。同高速电动火车城市快车相比，能耗仅略好，参见下表

速度为200公里/h

磁悬浮 0.022kWh/seat/km

城市快车 0.029kWh/sear/km

能耗略低的主要原因是磁悬浮列车的电机效率高；列车重量低，因为驱动系统大部分在轨道上。由于减少了电机使用的空间，可以载更多旅客。还有一个原因是，这个数据来自德国的磁悬浮公司，当然显得比较好了。

看过在上海运行的磁悬浮列车的人告诉我，它象喷气飞机一样安静（译者注：意思噪声很大）。

作者关于电动汽车和燃料电池汽车的对比有问题的，译者这里简要作对比。

（1）关于效率，不能仅计算充电到使用的效率，还应当考虑生产电的效率和输送电的效率。发达国家平均煤炭发电效率约30%，输电效率92%。而电动汽车效率，现阶段约65%，今后可改进到70%左右。主要限制电动汽车效率的是环节多，包括整流期/逆变器（交流电变直流电） 85－90%，电池充电和放电效率分别约92（快速充电时会降低到90%以下）和90%，电机平均效率90%，传动部分效率90%左右，每个部分虽然效率高，但是总效率是各部分效率的乘积，就变成了约65%，而不是作者所说90%. 今后以木质纤维素生物质来发电，总效率仅20%左右。木质纤维素包括树，草和秸秆，是最丰富的生物质资源，也是唯一能够替代足够多化石燃料生产车用燃料的原料。

汽车行驶能耗不仅与效率相关，而且与阻力相关，阻力与车子重量和体积相关，还与车子外形结果所决定的风阻相关。作者根据小型2座跑车与普通4座汽车FCX能耗，是无法比较两种汽车效率，因为2座跑车重量体积都小得多，而且风阻较小。另外，FCX氢能汽车的燃料经济性是60英里/公斤氢（参见http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml），它等于能耗是0.35kWh/公里（=1/60*120/1.61/3.6, 氢能量是120MJ/kg）。而氢燃料汽车的效率是45%左右。虽比不上电动汽车，也不象作者那么夸张的差距。考虑到从生物质生产氢气约55%效率，氢运输效率82%，总效率约20%，反而优于电动汽车。

长远来说，情况可能又不同了。最新的燃料汽车技术是从生物质中分离碳水化合物，效率约60%（木质纤维素中含碳水化合物约65%）然后在车上安装酶催化转化生产氢的重整器，得到纯氢，效率达到110%以上（这个反应是吸热反应，反应温度温和，从而使生产的氢的能量大于原料），而且运输能耗低于2%，从而使效率达到约26.5%。而今后发展高效率燃料电池发电技术，将发电效率提高到40%，则电动汽车方案可以达到近28%。

不管怎么说。燃料汽车路线和电动汽车路线在效率方面没有多大差别。但燃料汽车和电动汽车都比目前的汽车效率高得多（12%左右），目前的问题是，它们还太贵，而汽油还太便宜，大家换这两种车，支出还是多于普通汽车。顺便说一句，个人估计，石油价格长期高于每桶80－100美元的时候，估计这两种车的市场就会增大很多。这不会很久了。

（2） 其它方面

电动汽车的电池储能密度低，锂电池仅0.15kWh/kg左右，这使电动汽车行驶距离短，一般仅200公里左右。同时，电动汽车加注燃料，或者说充电，速度慢。现在有声称15分钟充电50%，但是，这时充电电流大。例如，特斯拉跑车的电池容量是53kWh，如果15分钟充好50%，充电电流密度需要达到53*1000*0.5/220/0.25=480A, 这比国内普通民用住宅的电路承载能力大10-20倍左右。如果设置充电站，众多车辆一起充电，其对电网的要求很高，对电路也有很多特殊的设计。此外电池价格高，导致车子价格高。因此，这种车子可能有市场，不可能成为主流。 而未来使用碳水化合物的燃料电池汽车方案，能很好解决这个问题。碳水化合物可通过草，秸秆和树木来生产，储能密度约5kWh/kg，与现有燃料加注系统类似。

• 高铁应该发展，问题是如何发展：1能耗
• 【索引】有关“全球变暖”问题的讨论整理汇总(三)