汽車(chē)燃料的發(fā)展是與能源發(fā)展相伴而行。在石油時(shí)代，汽車(chē)使用汽油、柴油作為動(dòng)力燃料，不但給城市造成空氣污染，而且隨著石油供應(yīng)短缺，造成燃油價(jià)格上漲，隨之出現(xiàn)燃?xì)馄?chē)和生物燃料汽車(chē)，作為替代燃料。能源發(fā)展逐步向再生能源過(guò)渡，出現(xiàn)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等發(fā)電的電動(dòng)汽車(chē)，最終出現(xiàn)以氫為燃料的燃料電池汽車(chē)。

石油時(shí)代前的汽車(chē)燃料史

1765 年英國(guó)瓦特（James Watt，1736-1819年）改良了蒸汽機(jī)，引發(fā)了18世紀(jì)的工業(yè)革命，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，改變了全球的面貌。

1769年法國(guó)陸軍工程師古諾（Cournot，1725-1804年）研制出了世界上第一輛蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的三輪車(chē)，利用裝在車(chē)前部的一個(gè)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)氣缸中的活塞來(lái)驅(qū)動(dòng)前輪運(yùn)行。雖然這臺(tái)車(chē)輛的速度只有3.5 公里/小時(shí)而且運(yùn)行時(shí)隆隆作響、滾滾濃煙，但是正是它的出現(xiàn)標(biāo)志著人類(lèi)以機(jī)械力代替人力、畜力等驅(qū)動(dòng)車(chē)輛時(shí)代的開(kāi)始。由于試車(chē)時(shí)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失靈，撞到般圣奴兵工廠的墻壁上粉身碎骨，這也是世界上第一起機(jī)動(dòng)車(chē)事故。

1834年美國(guó)托馬斯·達(dá)文波特（Thomas Davenport，1802-1851年）制造出第一輛直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)。

1860年法國(guó)萊諾以煤氣作為燃料，研制成世界上最早的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，1876年德國(guó)奧托又對(duì)萊諾的發(fā)明進(jìn)行了改進(jìn)提高，通過(guò)采用飛輪組件，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)更為平穩(wěn)，又通過(guò)加長(zhǎng)進(jìn)氣道和改進(jìn)氣缸蓋構(gòu)造等，使得氣體燃料與空氣的混合更為充分，進(jìn)而提高了氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。

1901年托馬斯·休·帕克（Thomas Hugh Parker）由木材氣化爐產(chǎn)生的一種合成氣作為驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的燃料。在生產(chǎn)過(guò)程中，生物質(zhì)或含碳物質(zhì)在缺氧環(huán)境下燃燒生成以氫氣和一氧化碳為主的合成氣，然后在富氧的環(huán)境下燃燒產(chǎn)生二氧化碳、水和熱量。首次將木煤氣用于汽車(chē)。

到19世紀(jì)中葉，波蘭藥劑師盧卡西維茨（Jan Józef Ignacy ·ukasiewicz，1822～1882年）發(fā)現(xiàn)了使用更易獲得的石油提取煤油的方法，并于1854年首次挖掘世界上第一口油井。由于常規(guī)石油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高，能源很快進(jìn)入石油時(shí)代，汽車(chē)燃料也隨之進(jìn)入燃油汽車(chē)階段。

汽車(chē)燃料發(fā)展階段

常規(guī)原油的烴類(lèi)價(jià)值層次最高，因此，我們所處的能源時(shí)代稱(chēng)為石油時(shí)代，可是隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，石油大力開(kāi)發(fā)，以至于石油在一次能源消費(fèi)中的比例逐年降低，能源供應(yīng)呈現(xiàn)多元（種類(lèi)）化和多源（渠道）化，這個(gè)時(shí)代稱(chēng)為后石油時(shí)代。圖為日本對(duì)汽車(chē)燃料進(jìn)程的描述，開(kāi)始為燃油汽車(chē)，中間經(jīng)由替代燃料汽車(chē)（以混合動(dòng)力型汽車(chē)位代表），最終到燃料電池汽車(chē)。

汽車(chē)燃料的發(fā)展隨著能源時(shí)代而變遷，可以分為3個(gè)階段，從燃油汽車(chē)→替代燃料汽車(chē)（燃?xì)馄?chē)、摻混燃料汽車(chē)、兩用燃料汽車(chē)、雙燃料汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)）→燃料電池汽車(chē)。

⒈ 燃油汽車(chē)階段。以汽油和柴油為發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，燃料能耗高，汽車(chē)尾氣排放有氮氧化物、含硫化物和二氧化碳等，是造成城市霧霾的主要原因之一。

⒉ 替代燃料汽車(chē)階段。使用替代車(chē)用汽油和柴油的汽車(chē)。這種替代燃料汽車(chē)分為5種類(lèi)型：

⑴ 燃?xì)馄?chē)（Gas vehicle）。利用可燃性氣體作為燃料的汽車(chē)，燃?xì)馄?chē)可分為：天然氣汽車(chē)（壓縮天然氣汽車(chē)、液化天然氣汽車(chē)）和液化石油汽車(chē)。

⑵ 摻混燃料汽車(chē)（flex-fuel vehicles）。汽車(chē)只有一套燃料供給系統(tǒng)，可以使用普通汽油，也可以使用汽油與醇類(lèi)（乙醇或甲醇）混合燃料，如E85 (85%乙醇, 15% 汽油)或M85 (85%甲醇，15%汽油)或這些燃料的其他比例。

⑶ 兩用燃料汽車(chē)（Bi-fuel Vehicles）。使用汽油或替代燃料的汽車(chē)，具有兩套獨(dú)立的燃料供給系統(tǒng)，兩種燃料可以互相切換，但是一次只能使用一種燃料。

⑷ 雙燃料汽車(chē)（Dual fuel vehicle） 同時(shí)使用一種替代燃料和汽油或柴油的汽車(chē)。兩種燃料經(jīng)兩套獨(dú)立的燃料供給系統(tǒng)，同時(shí)噴入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。

⑸ 電動(dòng)汽車(chē)（Electric Vehicles） 指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛的車(chē)輛。

⒊ 燃料電池汽車(chē)階段。將車(chē)載燃料電池所產(chǎn)生的電力用作動(dòng)力的汽車(chē)。燃料電池直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而不經(jīng)過(guò)熱能這一中間環(huán)節(jié)，因而效率高。燃料電池汽車(chē)根據(jù)入池燃料不同而分為氫燃料電池汽車(chē)、車(chē)載重整燃料電池汽車(chē)和直接甲醇燃料電池汽車(chē)等類(lèi)型。

目前，汽車(chē)燃料發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入替代燃料汽車(chē)階段，這是一個(gè)比較長(zhǎng)得發(fā)展時(shí)期，而且燃料種類(lèi)多，車(chē)型也多，可再生能源如生物乙醇、生物柴油、生物丙醇、一次電力等開(kāi)始進(jìn)入汽車(chē)燃料領(lǐng)域。

汽車(chē)燃料發(fā)展不但改變汽車(chē)的運(yùn)行性能，更重要的是節(jié)省能量，減少了能耗。電動(dòng)汽車(chē)是汽車(chē)發(fā)展的中間階段，最終朝向燃料電池汽車(chē)發(fā)展。