汽车使用的燃料
汽车燃料主要分为两大类：传统燃料和新能源/替代燃料。
传统燃料
这是目前保有量最大的燃料类型。
（图片来源网络，侵删）
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汽油
- 特点：主要用于点燃式发动机（汽油机），挥发性好，燃烧速度快,通常通过火花塞点燃。
- 应用：绝大多数家用轿车、SUV、小型客车等，标号有92号、95号、98号等，代表不同的抗爆性（辛烷值）。
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柴油
- 特点：主要用于压燃式发动机（柴油机），粘度比汽油大，自燃点低，通过高压将柴油喷入高温高压的气缸自燃，热效率通常高于汽油机，动力更强,更省油。
- 应用：大型卡车、公交车、工程机械、部分SUV和皮卡，标号有0号、-10号、-20号等，代表不同的凝点,适用于不同气候环境。
新能源/替代燃料
这是当前汽车发展的主要方向,旨在减少对化石能源的依赖和降低排放。
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电力
（图片来源网络，侵删）- 来源：由电网充电,储存在动力电池中。
- 特点：零尾气排放，运行噪音低，能源效率高，但续航里程、充电时间、电池成本和低温性能是目前的挑战。
- 应用：纯电动汽车。
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混合动力
- 特点：结合了内燃机和电动机的优点，可以显著降低油耗和排放，同时缓解里程焦虑，根据电机和发动机的耦合方式，可分为：
- 油电混动：如丰田的THS系统，以电机为主,发动机为辅助或充电。
- 插电式混动：带有较大的电池，可以纯电行驶一定里程（如50-100公里）,电量不足时自动切换为油电混动模式。
- 应用：丰田、本田、比亚迪等众多品牌的车型。
- 特点：结合了内燃机和电动机的优点，可以显著降低油耗和排放，同时缓解里程焦虑，根据电机和发动机的耦合方式，可分为：
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氢燃料
- 来源：车载高压储氢罐,通过燃料电池发电驱动电机。
- 特点：唯一的排放物是水，真正实现零污染，加氢速度快（类似加油），续航里程长，但目前面临氢气制备、储存、运输成本高,以及加氢站基础设施不足等问题。
- 应用：丰田Mirai、现代NEXO等少数车型,主要用于商用车和公共交通领域。
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其他替代燃料
- 压缩天然气：主要成分是甲烷，成本较低，排放相对清洁，但需要高压气瓶，占用空间,续航里程受限。
- 液化石油气：主要成分是丙烷，与CNG类似,曾是出租车和部分公交车的常用燃料。
- 生物燃料：如乙醇汽油（在汽油中混入10%的乙醇）、生物柴油（由动植物油脂或废弃油脂制成），可以部分替代化石燃料,具有可再生性。
轮船使用的燃料
轮船（尤其是大型远洋船舶）的燃料选择更为复杂，主要与发动机类型（如低速、中速、高速机）和环保法规（如IMO的硫排放限制）密切相关。
重油
这是过去和现在远洋船舶最主要的燃料，俗称“ bunker fuel ”或“船用燃料油”。
- 特点：
- 粘度高：像黑糖浆一样粘稠，必须加热到120-150°C才能流动和喷射。
- 价格低廉：是石油炼制过程中最重、最便宜的残渣油。
- 含硫量高：这是其主要缺点，燃烧后会产生大量的二氧化硫（SO₂）,形成酸雨。
- 主要类型：
- 船用重油：粘度最高，主要用于低速二冲程发动机（如大型集装箱船、油轮的主机）。
- 船用柴油：粘度较低，含硫量也相对较低，主要用于中速四冲程发动机（如发电机、辅助机械或部分中小型船舶的主机）。
低硫燃料
为了满足国际海事组织规定的全球硫排放上限（0.5% m/m）,船舶从2025年起普遍使用低硫燃料。
- 来源：通过在重油中混入低硫组分,或直接使用炼油厂生产的低硫残渣油。
- 特点：成本比传统重油高,且对发动机管理和维护要求更高。
船用柴油
这是一种更清洁、质量更高的燃料。
- 特点：
- 低硫、低杂质：燃烧后污染物少。
- 粘度低：在常温下也能流动,使用和管理更方便。
- 价格昂贵：价格接近甚至高于陆用柴油。
- 应用：
- 排放控制区：在沿海、近岸等排放控制区内，为满足更严格的排放标准,船舶必须使用MGO或LNG等清洁燃料。
- 客船、邮轮：对舒适性、环保性要求高,多使用MGO。
- 渡轮、小型船舶。
液化天然气
LNG被认为是当前最可行的船舶替代清洁燃料。
- 特点：
- 超低排放：几乎不产生硫氧化物和颗粒物，氮氧化物排放量也大幅降低，二氧化碳排放可减少约20%。
- 能量密度高：但需要低温（-162°C）高压储存,对燃料舱和系统要求极高。
- 应用：新建的大型邮轮、集装箱船、LNG运输船以及部分渡轮和滚装船。
甲醇
- 特点：
- 清洁燃烧：燃烧时主要产生二氧化碳和水,硫氧化物和颗粒物排放极低。
- 液态储存：在常温常压下为液态,比LNG更容易储存和加注。
- 绿色潜力：可以使用“绿色甲醇”（由捕获的二氧化碳和绿氢制成）,实现全生命周期碳中和。
- 应用：马士基等航运巨头已开始订造甲醇动力的大型集装箱船。
其他正在探索的燃料
- 氨：零碳燃料，燃烧只产生氮气和水，但具有高毒性和腐蚀性,技术挑战大。
- 氢：终极清洁能源，但储存密度低，需要极大容积的燃料罐或极低的储存温度,目前技术尚不成熟。
- 生物燃料/生物柴油：可与传统燃料混合使用,是向绿色能源过渡的桥梁。
| 载具 | 主要燃料类别 | 具体燃料类型 | 主要应用场景/特点 |
|---|---|---|---|
| 汽车 | 传统燃料 | 汽油、柴油 | 绝大多数传统燃油车，技术成熟，应用广泛。 |
| 新能源/替代燃料 | 电力、混合动力、氢燃料、CNG/LPG | 新能源汽车发展方向，环保、节能，逐步普及。 | |
| 轮船 | 传统/过渡燃料 | 重油、低硫燃料、船用柴油 | 远洋航运主力，成本低，但重油污染严重，低硫燃料是过渡方案。 |
| 未来清洁燃料 | 液化天然气、甲醇、氨、氢 | 应对环保法规的新兴燃料，LNG和甲醇已开始商业化应用，氢和氨是未来方向。 |
