虽然在过去没有汽车的时代，人类社会也在运转，但是今天，没有汽车几乎是不可能的了。汽车给我们带来的方便自不必说，但忧虑也在日益加深，尤其是雾霾频现之时，人们对汽车带来的污染更是忧心忡忡。传统汽车使用的主要是化石能源，有报告指出，地球上的石油最多能使用100年左右，距离枯竭已经不远了；目前汽车燃料是汽油和柴油等，燃烧时释放出大量的二氧化碳（温室气体）和氮氧化物等有害物质，污染了空气不说，其中的温室气体还直接影响气候的变化。

现在，我们对汽车可以说是又爱又怕，但我们能舍弃它吗？目前显然不能，那只能另辟蹊径了。

用什么来替代汽油，这是关键

汽车要自由行驶，必须要用能量；所用能量必须要自身携带，而且要带尽量少的能量物质行驶足够远的距离（能量密度高）；携带的能量用尽后还要便于补充；另外，能量物质要足够多，价格要便宜，或者成本可接受。

对于这些要求，汽油（或柴油）确实具有得天独厚的优势。汽油燃烧的能量来自化学能，热值是44000千焦/千克，也就是1千克汽油完全燃烧产生44000千焦的热量。

这些能量能做什么呢？

理论上，它们能把1吨的物体举高4.4千米，这说明汽油的能量密度比较高。所以一辆1.5吨的汽车载35千克（约50升）汽油，平均就能行驶约600千米。汽油来源于石油，可大量供应，且便于储存和运输。从使用要求来看，汽油作为汽车的能量来源是非常合适的。

汽油的碳排放和空气污染问题是难以解决的。可是，不用汽油的话，我们能用什么呢？让我们来看一看目前使用的能源中有哪些能用的：水能、风能、生物质能等能量密度低；其他化石能源和化学燃料不是污染问题就是成本过高；核能倒是能量密度高，但也无法用在汽车上吧……

细数所有可用的能源，能与汽油相比的并不多。所谓新能源汽车，并不是使用什么新的能源，说明白了就是使用除汽油、柴油等传统燃料以外的能源，对汽车来说是新的，性能要求与传统汽车不相上下，还要使用方便、环境友好。

目前，按照汽油内燃机的思路，人们已经开发出模仿汽油的生物质燃料，如生物甲醇、生物乙醇、生物柴油等，热值与汽油相当，使用生物燃料汽车（常用混合燃料）的动力系统仍然是内燃机驱动（燃料电池除外），只需对现在成熟的汽车技术稍加改造即可使用。

虽然生物质燃料在温室气体（或碳）排放上有一定的优势，但目前的技术只能用粮食来生产，有与人争食之嫌；而且在燃料成本和产能上也与化石燃料有较大差距。下一代生物质燃料虽然有望使用秸秆等农林业废弃物生产，在产能上同样难以满足需要。

我们生产生活中使用最多的能源是电能（二次能源），所有能源形式都可以转换为电能。汽车使用电能应该是不错的选择，电能比较丰富，获得也方便。但电网中的电能不能直接用于汽车，必须把电能储存在储电物质中才能装载在汽车上使用，这种装置就是蓄电池，它把电能转换为化学能储存起来。

近年来随着蓄电池技术的发展，电动汽车发展很快，先是节能的混合动力汽车，进一步是部分使用电能的插电式混合动力汽车，再到纯电动汽车。电动汽车把电能储存在蓄电池中，驱动电动机提供动力，与传统的汽车的动力系统有很大差别，系统相对简单。

但是目前就算最好的蓄电池（锂离子电池）的能量密度也还是较低，比液体燃料差很多，一次充电行驶里程比汽油车逊色不少，需每天充电，且充电时间长（补充能量的时间长）。混合动力汽车兼有两种动力系统，相对比较复杂，但它结合了电动车和汽油车的优点，可以说是一种过渡方案。

电动汽车没有尾气排放，对于改善城市空气质量有很大帮助。虽然目前电网电力主要来自火力发电，电动汽车总体温室气体排放优势并不明显，但它仍然是未来汽车的重点发展方向。

来源：科普中国