從二十世紀八十年代起，人類社會已經超過了“生態足跡”和地球每年生態承載力的均衡點，人類的資源消耗速度開始超過地球的可再生能力，人類排放二氧化碳的速度開始超過生態系統的吸收能力“生態超載”。

根據經濟學家和科學家的普遍估計，到本世紀中葉，也即2050年左右，石油資源將會開采殆盡，其價格升到很高，不適于大眾化普及應用的時候，如果新的能源體系尚未建立，能源危機將席卷全球，尤以歐美極大依賴于石油資源的發達國家受害為重。最嚴重的狀態，莫過于工業大幅度萎縮，或甚至因為搶占剩余的石油資源而引發戰爭。

作為世界上最大的發展中國家，中國是一個能源生產和消費大國。能源生產量已經居世界第一位；基本能源消費占世界總消費量的l／10，也高居居世界第一位。中國又是一個以煤炭為主要能源的國家，發展經濟與環境污染的矛盾比較突出。近年來能源安全問題也日益成為國家生活乃至全社會關注的焦點，日益成為中國戰略安全的隱患和制約經濟社會可持續發展的瓶頸。上個世紀90年代以來，中國經濟的持續高速發展帶動了能源消費量的急劇上升。自1993年起，中國由能源凈出口國變成凈進口國，能源總消費已大于總供給，能源需求的對外依存度迅速增大。煤炭、電力、石油和天然氣等能源在中國都存在缺口，其中，石油需求量的大增以及由其引起的結構性矛盾日益成為中國能源安全所面臨的最大難題。

“十二五”期間，國家大力推進節能減排，二氧化硫等空氣污染物排放明顯下降。但是這一成績遠不足以令人樂觀。連日來霧霾重鎖的城市污染再次警醒我們：隨著經濟發展的快速向前，工業化、城鎮化還將持續，能源消耗不斷增加，空氣污染防治依然面臨巨大挑戰。淘汰落后產能，提高能源使用效率，深化污染減排將成為環保行業的重點方向。

近年來，空氣能利用在全世界引起廣泛關注。如2012年印度TATA空氣能汽車的誕生和英國一家企業研發出“空氣合成汽油”技術等。而在中國，空氣能熱水器則在去年成功入圍國家節能產品惠民工工程，獲得國家節能補貼。這種被譽為“第四代熱水器”的空氣能產品從空氣中吸收大量的熱量來加熱水，并排出清潔的冷空氣，其節能效果是電熱水器的4倍，燃氣熱水器的3倍，可以有效降低能源消耗，減少空氣污染。

面對如今嚴重的空氣污染，如果每個人能夠堅持少開一天車、低碳出行，這點滴行動就是最美的城市文明。如果政府部門能夠從根本上推動城市發展模式轉變，加大空氣能產品的推廣力度，爭取從源頭上減少污染排放，我們的生活將會更加美好。

空氣能熱水器僅僅是空氣能量利用的開始，空氣能未來的應用領域將更為廣泛。而空氣能汽車則是最新出現的發展趨勢。

能夠扛起未來新能源綠色汽車這桿大旗的，到底是燃氣、電動、還是混合動力汽車?答案是通通不給力。那么如果我說有一種可以不消耗任何燃料或者電力就能行駛的汽車，你一定會笑是異想天開癡人說夢。各大汽車巨頭在混合動力和純電動之間舉棋不定，其實早就有一些中小車廠另辟蹊徑地把眼光投向了更遠的靠空氣驅動汽車的方向，而可喜可賀的是他們已經取得了一些實質性進展。如果在將來這種100%零污染的環保汽車能夠實現商業化量產，無疑會引發一場汽車業地覆天翻的大地震。所以本期的話題就是，未來可能引起汽車產業界大動蕩的地震源——空氣能汽車。

空氣能汽車的發動機原理類似于傳統的汽油發動機，不同的只是，壓縮空氣動力汽車是靠氣體的壓縮和膨脹來推動發動機活塞運動，從而為汽車提供前行動力。我們都知道，要論哪種物質是取之不盡用之不竭，那幾乎等同于癡人說夢，可是對于我們地球來說，空氣可以說是最符合這一點的。就連我們古代的老祖先哲學家們都說萬事萬物皆來于氣，最終也會歸于氣。將壓縮空氣儲存的壓力轉換為汽車行駛的機械能這個創新，我想說，第一個產生這個想法并付諸于行動的人，是個天才，真正的天才。

早在2001年，法國汽車工程師GuyNeger就發明出了靠類似深海潛水員用的高壓氣罐中的壓縮空氣供給能量的汽車，一罐壓縮空氣可以推動這輛只有700千克重汽車行駛200公里，并可以由壓縮空氣站或者自行用氣泵充氣。Neger的這一革命性發明因其高昂的成本（平均每公里的行駛成本為1美元）而擱淺，之后法國國際機械研發公司（MDI）重拾這一設計并進行了長達十多年的研究。MDI為它設計開發的這款壓縮空氣動力車型取了一個頗為可愛的名字，迷你貓MiniCAT。MiniCAT有4個總容量為90升的壓縮空氣缸可儲存90立方米的空氣，最高時速可達110公里，平均每加一次氣能行駛200公里或10小時。而引擎排除的“廢氣”還可以繼續循環，被用來車內空調系統進氣。

這款MiniCAT乖巧可愛且用材十分的環保，它的整車車身由玻璃纖維制造，在保證堅固的同時也減輕了重量，可謂是一舉兩得。壓縮空氣動力汽車的充氣過程非常簡單，只需把接通車上空氣壓縮機電源就可在4個小時內完成充氣，同時也可以到MDI指定的加氣站里在短短3分鐘內完成充氣，每次費用只要1.5歐元。

空氣能汽車最大的區別就是不用壓縮氫氣或天然氣，而是用了普通的空氣當做燃料，可以說得上是一部真正的零排放交通工具。利用原始能量支持系統運行，這個原始能可以是太陽能、風能、磁能、勢能等等。

空氣動力汽車運行過程：高壓儲氣罐橫流恒壓配氣裝置高頻熱質交換器電子能量跟蹤器高壓氣動發動機可變壓發電機磁助力壓力回收泵。優勢及特點空氣動力物理機械做功、不需要燃油、不燃燒、無需水冷降溫、無需電路點火、零排放、動力強勁、保養簡便費用低、故障率低。目前最高時速達到每小時160公里，加氣時間2分鐘，加一次氣續駛里程達到500公里以上，百公里行駛費用極低，經濟效益高。

優勢特點：完全使用壓縮空氣做為驅動力，驅動發動機，空氣能轉化為機械能再轉化為驅動能，達到了安全穩定、低能耗、綠色環保、無碳零排放的目標。

能量轉換存儲的方式雖然有很多種，但都是慢速充盈，壓縮空氣可以快速將剩余能量存儲和提取，這就為空氣動力的可行性創造了條件，能量的快速轉換同時也為節能運行提供方案，在這個基礎上又利用氣體的熱膨脹原理產生剩余功。

空氣動力技術就是根據熱力學“熵增原理”的綜合利用，把空氣多種特性整合，并研發出“壓縮空氣高溫膨脹液”快速有效提高空氣加熱膨脹系數。

根據實驗得出:氣體膨脹參數，空氣加熱273度，膨脹體積1倍；壓縮空氣高溫膨脹液，空氣加熱150度，膨脹體積1244.69倍；繼續加熱430度，膨脹壓力15MPa；壓縮空氣高溫膨脹液有色無毒液體。

工作原理:利用原始能量壓縮空氣，推動發動機運行，發出30~50kW電力，供給“螺旋渦流式空氣加熱”裝置，3秒內將壓縮空氣加熱到430度，用高壓噴射技術注入壓縮空氣高溫膨脹液，氣體壓力迅速膨脹1244.69倍，此時發動機氣缸活塞壓力15MPa，這個壓力超過了原始動力氣壓幾十倍，“螺旋渦流式空氣加熱”裝置消耗30kW功率，在這個過程中就是釋放物理能的自功耗30％，好比內燃發動機化學能轉換必須消耗30％應力功。

工作過程:壓縮空氣站―高壓儲氣站―高壓配給站―移動受氣設備(高壓氣動發動機)

高壓氣動發動機運行過程:高壓儲氣罐―橫流恒壓配氣裝置―高頻熱質交換器―注入壓縮空氣高溫膨脹液―電子能量跟蹤器―(高壓氣動發動機)

壓縮空氣動力汽車運行過程:高壓儲氣罐―橫流恒壓配氣裝置―高頻熱質交換器―注入壓縮空氣高溫膨脹液―電子能量跟蹤器―高壓氣動發動機―高頻發電機―磁助力壓力回收泵。

高效空氣動力系統，非常科學地利用了物質在空間轉換能量時發生的“異穩性”現象，有效的遵守能量守恒定律，挖掘能量的最大轉換利用值。

空氣動力系統的成功是自主研發出了能量轉換98％的高效率空氣熱質交換器，將壓縮空氣中78％的惰性氣體“氮氣”加熱到p值，迅速膨脹體積獲得能量，這個能量是守恒的。

附件：空氣動力工作原理

能量轉換存儲的方式雖然有很多種，但都是慢速充盈，尤其電池類的能量存儲方式，在一個時間內存儲大電流根本做不到。但是壓縮空氣卻可以快速將剩余能量存儲和提取，這就為空氣動力的可行性奠定了條件，能量的快速轉換同時也為節能運行提供方式，在這個基礎上又利用氣體的熱膨脹原理產生剩余功。

空氣動力技術就是根據熱力學熵增原理綜合利用，把空氣多種特性整合，并研發出"空氣膨脹催化劑"快速有效提高空氣加熱膨脹系數。

根據實驗得出：

氣體膨脹參數

空氣加熱273度膨脹體積1倍

加入膨脹催化劑

空氣加熱150度膨脹體積1244.69倍

繼續加熱430度膨脹壓力15MPa

膨脹催化劑有色無毒液體

工作原理

利用原始能量壓縮空氣，推動發動機運行，發出30-50KW電力，供給"螺旋渦流式空氣加熱"裝置，3秒內將壓縮空氣加熱到430度，用高壓方噴射技術注入氣體膨脹催化劑，氣體壓力迅速膨脹1244.69倍，此時發動機氣缸活塞壓力15MPa，這個壓力超過了原始動力氣壓幾十倍，"螺旋渦流式空氣加熱"裝置消耗30KW功率，在這個系統中就是釋放物理能的自功耗，好比化學能轉換必須消耗60%勢能。

一、利用原始能量支持系統運行，這個原始能可以是太陽能、風能、水能、磁能、勢能等等。

二、工作過程：壓縮空氣站--高壓儲氣站--高壓配給站--移動受氣設備（高壓氣動發動機）

三、高壓氣動發動機運行過程：高壓儲氣罐--橫流恒壓配氣裝置--高頻熱質交換器--電子能量跟蹤器--（高壓氣動發動機）

四、壓縮空氣動力汽車運行過程：高壓儲氣罐--橫流恒壓配氣裝置--高頻熱質交換器--電子能量跟蹤器--高壓氣動發動機--可變壓發電機--磁助力壓力回收泵。

五、高效空氣動力系統，非常科學利用了物質在空間轉換能量時發生的“異穩性”現象，有效的遵守能量守恒定律，挖掘能量的最大轉換利用值。

六、氣體和液體的異穩現象早在1897年就被法國科學家發現，將多種氣體在常溫下加壓達到一定壓力，加熱釋放后，有效做功體積大于原是加壓加熱功耗，但當時得不到科學技術的支持，空氣中的氣體成分無法完全分析，氣體加熱系數不詳，無法正常利用，這一發現被人們遺忘了200年，今天終于實現了這一夢想！液態水錘異穩效應，也被我國科學家發現，并成功制造出世界首臺無動力水錘壓力泵，為新能源發展做出貢獻!

七、空氣動力系統的成功是自主研發出了能量轉換98%的高效率空氣熱質交換器，將壓縮空氣中78%的惰性氣體“氮氣”加熱到p值變質點，迅速膨脹體積實現超功的，這個超功一定是能量守恒的