新能源汽车种类详解-现代车辆新能源与节能减排技术

节能、低排放的新能源汽车又称清洁能源汽车，其包括的范围较广，一般可分为电动汽车、气体燃料汽车、生物燃料汽车和氢燃料汽车等。新能源汽车具有燃料利用率高、低排放或零排放等特点。新能源汽车的分类和产业链分别如图1-2-1和图1-2-2所示。

图1-2-1 新能源汽车的分类

图1-2-2 新能源汽车产业链

（1）电动汽车

电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车。纯电动汽车指以动力电池为储能单元，以电动机为驱动系统的汽车。图1-2-3所示为一款新概念纯电动汽车。混合动力汽车指同时装备两种动力源——热动力源（由传统的汽油机或柴油机产生）与电动力源（动力电池与电动机）的汽车。燃料电池电动汽车指以燃料电池作为电源的电动汽车。

（2）气体燃料汽车

气体燃料汽车指以可燃气体作为能源的汽车。根据可燃气体的形态不同，可分为3种：

图1-2-3 新概念纯电动汽车

压缩天然气（Compressed Natural Gas，CNG），主要成分为甲烷。

液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG），甲烷经深度冷却液化。

液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，LPG），主要成分是丙烷和丁烷的混合物。

气体燃料汽车一般分3种，即专用气体燃料汽车、两用燃料汽车和双燃料汽车。

专用气体燃料汽车是以液化石油气、天然气或煤气等气体为发动机燃料的汽车，如天然气汽车、液化石油气汽车等，这种汽车可以充分发挥天然气理化性能特点，价格低、污染少，是最清洁的汽车。

两用燃料汽车具有两套相对独立的供给系统，一套供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统可分别但不可共同向气缸供给燃料，如汽油/压缩天然气两用燃料汽车、汽油/液化石油气两用燃料汽车等。

双燃料汽车具有两套燃料供给系统，一套供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在气缸混合燃烧，如柴油-压缩天然气双燃料汽车、柴油-液化石油气双燃料汽车等。

（3）生物燃料汽车

生物燃料汽车指使用燃用生物燃料或燃用掺有生物燃料的燃油的汽车。与传统汽车相比，生物燃料汽车结构上无重大改动，但排放总体较低，如乙醇燃料汽车和生物柴油汽车等。

（4）氢燃料汽车

氢燃料汽车指以氢为主要能量的汽车。一般汽车使用汽油或柴油作为内燃机燃料，而氢燃料汽车则使用气体氢作为内燃机的燃料。

氢内燃机在汽车上的应用方式有以下3种：

1）纯氢内燃机。纯氢内燃机只产生NO_x排放，但中、高负荷时存在爆燃问题，且NO_x生成量远大于汽油机，发动机功率受限且氢气消耗量大，续驶里程短，这些问题均需要进一步研究解决。

2）氢/汽油两用燃料内燃机。可根据燃料的存储状况灵活选择汽油和氢进入纯汽油或纯氢内燃机模式。

3）氢-汽油双燃料内燃机。它可将少量氢气作为汽油添加剂混入空气中，氢气扩散速率大，能促进汽油的蒸发、雾化和与空气的混合。氢燃烧过程中产生活性自由基，能使汽油火焰传播速度明显加快，得到较高的热效率，并产生较低的排放。

除以上种类外，新能源汽车还包括利用太阳能、核能等其他能量形式的汽车。

1.2.1.1 纯电动汽车

纯电动汽车指完全由动力电池提供动力，用电动机驱动车轮的电动汽车，目前主要采用镍氢电池和锂电池作为储能部件。虽然纯电动汽车已有130多年的悠久历史，但由于多数蓄电池普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点，一直仅限于某些特定范围的应用，市场较小。纯电动汽车在中、美、日、欧等国家和地区已得到商业化推广，目前世界上有近5万辆纯电动汽车在运行，主要应用在市政用车、公交车、公务用车和私人用车等领域。纯电动汽车的技术攻关重点集中在提高蓄电池性能、降低成本方面。纯电动汽车的优点如下：

1）无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，电动机的运转噪声也较内燃机小，同时可回收制动、下坡时的能量，能量利用效率高，对保护环境十分有益。

2）与内燃机汽车相比，纯电动汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，能量转换效率高。

3）只要有电力供应的地方，纯电动车一般就可以通过家用电源或专业充电设备进行充电。同时，使用电力较燃油的成本更低。

4）纯电动汽车可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，起到平抑电网峰谷差的作用。

纯电动汽车的不足如下：

1）动力电池的性能指标还有待提升，生产一致性有待提高。

2）动力电池耐高、低温性能差，要求的运用维护措施较多，限制了推广应用。

3）与内燃机汽车相比价格较高，优势不明显。

4）很难利用现有加油站资源，基础设施建设成本较高。

随着高性能锂电池性价比的不断提升，未来5～10年内，市场可能会出现最高车速大于200km/h，续驶里程大于500km的高性能纯电动汽车。

1.2.1.2 混合动力汽车

混合动力汽车指由多于一种的能量转换器提供驱动动力的混合型电动汽车（一般为内燃机和蓄电池或超级电容）。混合动力汽车按混合方式不同，可分为串联式混合动力汽车（SHEV）、并联式混合动力汽车（PHEV）和混联式混合动力汽车（SPHEV）三种；按混合度（电动机功率与内燃机功率之比）的不同，又可分为微混合、轻度混合和全混合三种；按燃料种类的不同，又可分为汽油混合动力汽车和柴油混合动力汽车两种。目前，国内市场上混合动力汽车的主流是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。

混合动力汽车最突出的优势是燃油经济性好，可按平均需用的功率确定内燃机的最大功率，使内燃机在油耗低、污染少的最优工况下工作，一般可比传统燃料汽车节约燃油30%～50%，并显著降低排放。

1.2.1.3 超级电容汽车/公交车

超级电容是利用双电层原理的电容器。在超级电容两极板电荷产生的电场作用下，电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，该电荷分布层叫作双电层，因此电容量非常大。

以超级电容作为新能源汽车（图1-2-4）的供电电源，优点是充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、无记忆、环保程度高等，目前其运营成本仅为柴油车的1/3左右。但其缺陷是功率输出随行驶里程加长而衰减，只适合短程运行。因此，超级电容大部分用于公共交通领域，或作为纯电动汽车或燃料电池汽车的辅助电力系统。超级电容汽车的超级电容一般安装在底盘上，车辆进站后的上下客间隙，车顶充电设备自动升起，搭到充电站的电缆上，通过200～400A的充电电流完成充电，充电时间一般为20～30s。

图1-2-4 超级电容公共汽车

1.2.1.4 燃料电池汽车

燃料电池汽车指以氢气等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电动机驱动的汽车。其蓄电池的能量是通过氢气和氧气的化学反应获得的，无需经过燃烧，因此能量转化效率比内燃机要高2～3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物且噪声低，因此燃料电池汽车也属于无污染汽车。从能源利用和环境保护方面看，燃料电池汽车是一种理想车辆，代表着清洁汽车未来的发展方向，战略意义十分重大。

1.2.1.5 气体燃料汽车

气体燃料汽车包括天然气汽车和液化石油气汽车。

（1）天然气汽车

天然气汽车指以天然气作为燃料的汽车。按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可分为压缩天然气汽车（CNGV）和液化天然气汽车（LNGV）。

液化天然气指常压下、温度为-162℃的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。液化天然气燃点高、安全性能强，适于长途运输和储存。

压缩天然气指压缩到20.7～24.8MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。它是一种无色透明、无味、高热量、比空气轻的气体，主要成分是甲烷，由于组分简单，易于完全燃烧，加上燃料抗爆性好、不稀释润滑油，能够延长发动机的使用寿命。目前世界上使用较多的是压缩天然气汽车。

与同功率的传统燃油汽车相比，天然气汽车尾气中的碳氢（HC）排放量可减少90%，一氧化碳（CO）可减少约80%，二氧化碳（CO₂）可减少约15%，氮氧化物（NO_x）可下降40%，且没有含铅物质排出。在节能减排方面，天然气汽车的优势不言而喻。因此，大力推广天然气汽车，对于减少城市大气污染、改善空气质量、美化城市环境、提高居民生活水平作用重大。到2020年，预计全球将有6500万辆天然气汽车，占全球汽车保有量的8%。

天然气汽车与普通燃油汽车相比，在结构上主要增加了天然气供给系统。天然气供给系统由储气部件、供气部件、控制部件和燃料转换部件组成。天然气汽车具有低污染、低成本、安全性高的特点，但动力性能较差，不易携带，而且一旦大规模投入使用，就必须建立相应的加气站及为加气站输送天然气的管道，涉及城市建设规划、经费投入和环境安全等诸多因素，成本很高。

国内外已投入市场的天然气汽车有梅赛德斯-奔驰B170NGT（图1-2-5），通用CAPTⅣA，以及东风雪铁龙推出的新爱丽舍天然气双燃料汽车（图1-2-6）等。

图1-2-5 梅赛德斯-奔驰B170NGT

图1-2-6 新爱丽舍天然气双燃料汽车

随着材料技术及电子技术的不断发展，天然气的优势会进一步突显。从长远看，天然气将会成为最有前途的车用“低污染燃料”。我国天然气资源丰富，天然气汽车技术发展较快，在天然气资源丰富的地区，天然气汽车比较普及。因此，发展天然气汽车对解决环境问题和能源问题都具有十分重大的现实意义。

（2）液化石油气汽车

以液化石油气为燃料的汽车称为液化石油气汽车。液化石油气汽车和天然气汽车结构类似，也是增加了一套燃气供给系统。液化石油气汽车与燃油汽车相比，具有污染少、经济性和安全性好等优点，逐渐受到各国的重视。为适应汽车能源变革的大趋势，很多汽车制造商都纷纷投资开发液化石油气汽车，并制订出各种优惠政策，推广使用液化石油气汽车。

国内外已投入市场的液化石油气汽车有澳大利亚霍顿汽车公司开发的汽油/液化石油气双燃料汽车，德国改装厂AC Schnitzer推出的GP3.10 GAS POWERED液化石油气版宝马3系轿跑车等。

（3）气体燃料汽车技术的优缺点

气体燃料汽车的主要技术包括：

1）燃料的随车携储容器（铝基复合材料、碳纤维玻璃钢材料，重量为钢瓶的30%～50%），储运、加气站的设备与技术。

2）燃料供给系统与混合燃烧技术。

3）燃气喷射系统及闭环控制技术。

4）内燃机上广泛采用电控喷射技术、增压中冷技术、四气门技术、稀薄燃烧技术等，以减少功率损失（不大于10%）。

气体燃料汽车的优势：

1）压缩天然气（CNG）是天然气经20MPa的压力压缩而成的，是车用天然气燃料的主要储存方式。

2）CNG化学性质较稳定，辛烷值高，抗爆性能好。

3）自燃温度为680～750℃，远高于汽油的自燃温度（260～370℃），安全性较好。

4）减排效果较好，如CNG汽车的CO排放量比汽油车减少80%左右，HC排放减少90%以上，NO_x减少35%以上，是目前减排效果较好的新能源汽车技术路线之一。(www.xing528.com)

5）由于CNG的理化特性同汽油较接近，使用时不需要对原发动机做很大改动，即可转换成CNG汽油双燃料汽车。但其系统压力较大，对储气罐及管路阀门等的要求很高。

气体燃料汽车的缺点：

1）气瓶较重、气体燃料体积能量密度低（如20MPa压力下的CNG仅为汽油的30%左右），因此行驶里程较短，加速性能和动力性能较汽油车弱。

2）燃气供应容易受到其他用气领域的影响，一旦燃气总供求格局发生变化，将极大影响燃气汽车的使用和原料来源。

3）加气站和供应网络建设必须先行，且密度和覆盖率要求高于汽柴油加油站。此外，加气站投资规模较大，进口关键设备，如高性能天然气压缩机、脱硫及深度脱水装置等价格昂贵，商业模式不成熟。

1.2.1.6 生物燃料汽车

生物燃料汽车是以生物燃料为能源的汽车。生物燃料又称生态燃料，泛指从植物提取的、适用于内燃机的燃料，主要包括甲醇、乙醇、二甲醚和乙基叔丁基醚等。

（1）甲醇燃料汽车

甲醇燃料汽车指利用甲醇燃料作为能源的汽车。甲醇作为燃料在汽车上的应用主要有掺烧和纯甲醇替代两种。掺烧指将甲醇以不同的比例（如M10、M15、M30等）掺入汽油中，作为发动机的燃料，一般称为甲醇汽油。纯甲醇替代指将高比例甲醇（如M85、M100）直接用作汽车燃料。

甲醇汽油通常按甲醇含量分为低醇、中醇和高醇3类：

1）低醇汽油。甲醇溶于汽油，按欧盟相关规定，可与汽油通用，甲醇可不标明。当甲醇含量超过3%时，应标明甲醇含量。由于甲醇在汽油中的溶解性与温度、含水量及基础汽油组成有关，为保证全溶，要适当添加助溶剂。

2）中醇汽油。甲醇含量高，必需添加助溶剂。在我国，使用低醇与中醇汽油时，发动机完全不用改型，可与汽油通用。

3）高醇汽油。除甲醇-汽油万能车外，发动机必须改动，需充分提高压缩比，以发挥甲醇的优点，降低甲醇消耗量，与汽油不能通用。

甲醇的特点如下：

1）原料来源广泛，可利天然气、劣质煤、焦炭、重油和木柴等原料制取，大型化技术完善，在油价高时竞争力较强。

2）可在汽油中以不同比例掺用，加油比充天然气更方便。

3）辛烷值高，可作为抗爆添加剂，因此甲醇汽车的动力性能与燃油汽车相差不多。

4）运行中尾气排放少，PM和NO_x较汽油、柴油机均大幅下降。目前，福特和丰田等公司已成功开发甲醇100%到汽油100%可自由切换的灵活燃料汽车，并开始推广。

5）生产工艺简单、设备少、运输方便。

甲醇汽车是我国新能源汽车战略中的重要组成部分，属于醇醚类汽车的代表，甲醇燃料已被确定为今后20～30年的过渡性车用替代燃料。

国内已投入市场的生物燃料汽车有安凯公司的HFF6104GK39汽油/甲醇双燃料城市公交车（图1-2-7），上海华普汽车有限公司的海锋甲醇动力汽车（图1-2-8）等。但由于欠缺规范性，掺烧甲醇比例不规范也带来了一些负面效果。国家应加大投入，提高支持力度，规范生产标准，甲醇汽油国家标准一旦颁布，应能快速推动醇醚类汽车的发展。

图1-2-7 HFF6104GK39汽油/甲醇双燃料城市公交车

图1-2-8 海锋甲醇动力汽车

（2）乙醇燃料汽车

乙醇汽车是以车用乙醇汽油作为主要燃料的汽车，俗称酒精汽车。燃料乙醇与一般的商品乙醇不同，它以玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗和甜菜等为原料，经发酵、蒸馏、脱水后，再添加变性剂变性的乙醇。车用乙醇汽油是把变性的燃料乙醇和组分汽油按一定比例混配形成的汽车燃料。

乙醇汽车的燃料应用方式有4种：

1）掺烧方式。即乙醇和汽油掺合应用，不需对内燃机及汽车主要部件进行较大技术改动，目前是乙醇汽车推广应用的主要方式。

2）纯烧方式。即将乙醇作为车用主要燃料（E85以上）。

3）变性燃料乙醇。指乙醇脱水后，再添加变性剂生成的乙醇，变性燃料乙醇汽车目前处于试验应用阶段。

4）灵活燃料。指既可使用汽油，又可使用乙醇、甲醇等与汽油比例混合的燃料，还可用氢气，并随时可以切换。

目前除掺烧方式外，其他三种仍处于试验阶段。按照我国2001年发布的标准，车用乙醇汽油是用90%的组分汽油与10%的燃料乙醇调和而成的。车用乙醇汽油的牌号可分为89号、92号和95号三个，与GB 17930—2016《车用汽油》的牌号相同。

汽车使用车用乙醇汽油，油耗变化不大，动力性能也基本不变，但尾气排放有较大改善：CO排放量下降30%以上，HC排放量下降10%以上。

我国从2003年开始已经停用以粮食为原料的乙醇项目。

（3）二甲醚燃料汽车

二甲醚作为环保、清洁、安全的新型替代能源，已经得到国际社会的认可。二甲醚（DME）是一种储运较方便且污染小，可用于压燃式发动机的新燃料，其主要成分是丙烷和丁烷，燃烧时几乎不产生炭烟，颗粒排放也很低。它允许使用较高的废气再循环率（EGR），这可使NO_x排放大幅度降低。其原料广泛，可用煤、石油、天然气和生物制取。

对柴油机来说，燃料的自燃温度和低温流动性最为重要，二甲醚的自燃温度比柴油低15℃，可在气缸内迅速与空气混合，滞燃期短，有利于发动机的冷起动，且可减少预混合燃烧量。二甲醚的汽化潜热大，约是柴油的两倍，其蒸发能降低混合气温度，进一步降低NO_x排放。因此，二甲醚是汽车发动机，特别是柴油发动机的理想替代燃料。

由于二甲醚具有低沸点、高饱和蒸气压、低黏性、优良的压缩性、高十六烷值、含氧34.8%、较低热值等特点，燃用二甲醚的汽车可满足美国ULEV和欧Ⅲ排放法规。近年来，很多国家都十分看好二甲醚燃料汽车的市场前景和环保效益，纷纷开展了二甲醚燃料发动机与汽车的研发。在欧洲，沃尔沃公司研制出燃用二甲醚燃料的大客车样车用于示范；在日本，JFE、产业技术综合研究所、COOP低公害车开发会社、交通公害研究所、五十铃汽车公司和伊藤忠会社等，分别研制出多辆燃用二甲醚燃料的货车样车和城市客车样车，并计划在3～5年内小规模推广。

我国的相关研发工作与上述国家基本同步。2005年4月，在国家科技攻关项目支持下，上海交大与上汽集团、上海柴油机股份有限公司、上海华谊集团合作，成功开发出具有完全自主知识产权的D6114二甲醚燃料发动机和二甲醚城市客车。

然而，二甲醚汽车也存在一些不足。由于二甲醚黏度比柴油低，用于一般柴油机燃油系统时易泄漏，并恶化滑动部件的润滑效果，容易引起磨损。同时，其可压缩性随温度变化大，易导致循环供料量波动。目前的解决方法是加入适量的有助于增加黏度的添加剂，以保证准确的每循环喷射量。此外，二甲醚虽无腐蚀性，但会与弹性体材料发生反应，导致密封件损坏。此外，目前尚未解决批量合成技术及成本较高的难题。

1.2.1.7 太阳能汽车

太阳能汽车是利用太阳能电池将太阳能转换为电能驱动行驶的汽车。汽车行业多利用光伏发电技术，将太阳能转化为电能驱动汽车。目前以单晶硅电池为主，预计2020年可实现晶体硅电池和薄膜电池共同应用的格局，之后再进一步发展到多层复合砷化镓太阳能电池。当前我国太阳能光伏利用还处在初级阶段，电池成本较高，尚未突破汽车应用的关键技术。

按太阳总辐射量空间分布，可分为最丰富区、很丰富区、丰富区和一般地带4类地区。我国属于上述一、二、三类地区的国土面积占国土总面积96%以上，太阳能资源总量可达1.7万亿t标准煤，发电可利用量达22亿kW，预计成本1kW·h为2.6～4.1元。图1-2-9所示为一款新概念太阳能汽车。

图1-2-9 太阳能汽车

太阳能汽车主要由太阳能电池组、自动阳光跟踪系统、驱动系统、控制器和机械系统等组成。

（1）太阳能电池组

太阳能电池组是太阳能汽车的核心，由一定数量的单体电池串联或并联组成电池方阵。太阳能单体电池由半导体材料制成，当太阳光照射在半导体材料上时，半导体的电子-空穴对被激发，形成势垒，即P-N结。由于势垒的存在，在P型层产生的电子向N型层移动而带正电，在N型层产生的空穴向P型层移动而带负电，于是在半导体元件的两端产生P型层为正的电压，即形成了太阳能电池。

太阳能电池的电流强度与太阳光照射强度和太阳能电池面积成正比。车用太阳能电池将很多太阳能电池排列组合成太阳能电池板，以产生所需要的大电流和高电压。

（2）向日自动跟踪器

太阳能电池能量的多少取决于太阳能电池板接收太阳辐射能量的多少，由于相对位置的不断变化，太阳电池板接收的太阳辐射能量也在不断变化。向日跟踪器的作用就是保持太阳电池板正对着太阳，最大限度地提高太阳能电池板接收太阳辐射能的能力。

（3）控制器

控制器主要对太阳能电池组进行管理并对电动机进行控制，其作用与纯电动汽车控制系统相同。

（4）驱动系统

太阳能汽车采用的驱动电动机主要有交流异步电动机、永磁电动机、直流电动机等，其驱动系统与纯电动汽车基本相同。

（5）机械系统

机械系统主要包括车身系统、底盘系统和操纵系统等。车身系统应满足汽车的安全和外形尺寸要求。一般来说，太阳能汽车的外形设计要使行驶过程中的风阻尽量小，同时又要使太阳能电池板的面积尽量大。太阳能汽车要求底盘的强度和安全性达到最大，而且重量尽量轻。

太阳能汽车由太阳能电池板在向日自动跟踪器的控制下始终正对太阳，接收太阳光，并将其转换成电能，向电动机供电，再由电动机驱动汽车行驶，它实际上是一种电动汽车。

太阳能电池的能量较低，而且受天气的影响，在阴天、下雨时，其转换效率会降低，因此太阳能电池往往与蓄电池组共同组成太阳能混合动力系统。当光照强烈，电能充足时，由太阳能电池板将太阳能转换为电能后，通过充电器向蓄电池组充电，也可由太阳能电池板直接提供电能，通过电流变换器将电流输送到驱动电动机，驱动汽车行驶，其驱动模式相当于串联式混合动力汽车（SHEV）。一般采用智能控制系统来控制其运行。当光照较弱或阴天时，则靠蓄电池组对外供电。

太阳能汽车的特点如下：

1）节约能源。太阳的能量取之不尽、用之不竭，节能效果显著。

2）能源利用率高。太阳能汽车很少通过齿轮机构传递能量，可防止能量损耗，同时驱动电动机的能量利用率又非常高（可达98%），远高于内燃机汽车（一般为30%左右）。

3）减少环境污染。太阳能汽车不产生废气。

4）灵活、操控性好。与传统汽车不同，太阳能汽车由电池板、储电器和电动机组成，只要控制流入电动机的电流就可解决控制问题，全车主要有3个技术环节：将太阳光转化为电能、将电能储存起来、将电能最大程度地应用到动力上。

太阳能汽车代表了汽车发展的新水平，因此被人们称为“未来汽车”。但是，由于造价昂贵、动力受太阳照射时间限制及承载能力差等特点而无法普及。据有关专家推测，太阳能汽车走入现实生活，至少还需要30～50年时间。

1.2.1.8 空气动力汽车

空气动力汽车以空气作为能量载体，使用空气压缩机将空气压缩到30MPa以上，然后储存在储气罐中。需要起动汽车时，将压缩空气释放出来驱动气动马达。2002年在巴黎举行的国际汽车展上，展出了世界第一款使用高压空气驱动发动机的小型汽车cityCAT（图1-2-10）。空气动力汽车的主要部件包括储气罐、倍增器、气体发生器、气动马达、单向阀、安全阀（附温度传感器和压力传感器）、分压阀和控制仪表等。

2010年，法国MDI公司在日内瓦国际车展上展示了一辆空气动力汽车Airpod（图1-2-11），这是一款只能在城市行驶的汽车，采用压缩空气驱动，行驶过程完全实现零排放、零污染。车速低于35mile/h（1mile=1.61km）时，这种空气动力汽车完全依赖气罐工作，只排放出冷空气。车速增高时，一个小型常规燃料发动机会开始工作，加热气罐内的空气，使其加速释放，从而获得更高的速度。该车的续驶里程能达到20mile（32.19km），发动机起动后能再行驶数百英里，最高车速达96mile/h。

图1-2-10 cityCAT空气动力汽车

图1-2-11 Airpod空气动力汽车

2011年，零排放汽车公司（ZPM）将空气动力汽车投放美国市场，这种汽车通过压缩空气和一个小型常规发动机驱动，单车售价1.8万～2万美元，燃料效能达到100km/gal（1gal=3.79L），在低速行驶时可实现零排放。

空气动力汽车的优点是排放少、维护少，缺点是需要电源，空气压力（能量输出）随行驶里程增长而衰减，高压气体存在安全隐患。部分人认为，由于压缩空气本身就是高耗能，而空气压缩机本身是转换电能效率最低的机器之一，不如直接使用电能。因此，从能源利用角度看，空气动力汽车的产业化意义不大。