发展电动汽车及代用燃料汽车是解决当今能源结构变化和城市环境污染的有效途径。①能源结构变化方面：据美国能源部和世界能源理事会的预测，全球的石油在2010-2025年间将达到最大产量；而全球矿物燃料资源估计石油为40年、天燃气为60年、煤为20年。在我国，石油进口占国内需求的19%，因此能源结构的变化将使更多的国家依赖煤和天燃气或其它作为代用燃料。②汽车排放污染问题：我国汽车的平均增长约为15%，在2000年汽车保有量将达到2000万辆。由于机动车的大量增加，近年来许多城市的NO_X和CO污染浓度急剧增加，据1997年全国环境监测网对94个城市NO_X监测统计结果表明，有34个城市年均值超过国家标准。随着汽车尾气排放污染日益严重，欧美等国大都采用了相当严格的排放标准，可以预见我国也将会有越来越多的城市实施更加严格的排放标准。为此，在北京、上海、四川、深圳、哈尔滨、山西、海南、广州等地正在开始实施代用燃料工程。截止到1997年底，我国已拥有天燃气汽车4594辆、加气站46座；液化石油气汽车1323辆，加气站22座。

    事实上电动汽车在1834年就已发明了，但随后却消声匿迹，在70年代由于石油危机导致了能源危机，才使电动汽车又受到了相当重视。近年来，随着汽车数量大量增加，汽车尾气排放导致的环境污染进一步加剧，可以说，环境保护问题是发展电动汽车的动力，它是一种无污染的交通工具。电动车以其运行中的“零排放”、低噪声等优点被人们称为“绿色环保汽车”，甚至可作为石油资源枯竭后传统燃油汽车的理想替代产品，因而受到有关部门特别是政府部门的高度重视。

    电动汽车的核心是电动机及驱动控制系统、功率转换器和能源系统，能源系统中电池是关键，是电动车中最贵的部件，电池的能量密度大大低于汽油的能量密度，因而开发电池是发展电动汽车的一个主要技术关键。到目前为止，主要电池有镍金属氢电池(NiMH)、镍锌电池(NiZn)、锂离子电池(Li-lon)、锂聚合物电池(Li-polymer)、钠镍氯化物电池等。当电池的体积相同时，钠离子电池的一次性运行里程最长。目前各种电池的一次充电最高行驶里程为：①镍锌电池110km；②镍金属氢电池150km；③钠镍氯化物电池170km；④锂离子电池200km。

    代用燃料汽车就是以液化石油气、压缩天然气或甲醇等作为其发动机燃料的汽车。代用燃料汽车与传统的汽车相比，其CO、NO_X、HC等有害物的排放要低得多，可以说是仅次于电动车的“环保汽车”。

    LPG的主成份为丙烷和丁烷，其辛烷值因LPG的成份差异有所不同，和汽车、电动汽车及甲醇汽车相比，LPG汽车的车辆性能与汽油汽车最为接近，综合运行成本与汽油汽车差不多，甚至还高。由于液化石油气和天燃气的物理化学特性，作为代用燃料，能够有效地降低汽车尾气中的有害成份，这不仅可以减少CO、HC、NO_X的生成，而且可以大大降低对人体有害的有机排放物。LPG汽车的主要研究课题：①燃烧效率的提高；②增加汽车的持续行驶里程；③由于排气门容易磨损，气门与气门座圈的设计及材料问题。

    目前世界上LPG汽车保有量最多的国家是意大利(在技术上也属领先地位)，约有120万辆；我国二汽集团已在神龙“富康”轿车和1.5t轻型载货车上装用液化石油气及汽油双燃料发动机，并已被首批列入汽车产品目录。

    天燃气的主要成份是甲烷(约占92%)，还含有少量(约占8%)的乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳和氮气等，它不含象硫那样的有毒成份或者象苯高分子碳氢化合物那样潜在的有毒物质，也不含活性很强的烯烃。因此，天燃气燃烧后产生的剌激成份(如高分子甲醛等)可忽略不计，并且不生成任何多环芳香烃，甲烷的分子结构极其稳定，具有很强的抗爆性能，因而可采用高压缩比(11-13)，从而可使燃烧转换效率显著提高；同时，甲烷的抗氧化能力强，可以阻止烷基的裂解而产生的后续反应，这些反应可导致产生有毒的或潜在致癌成份，正因为甲烷抗氧化能力强的原因，因而气缸内的燃烷过程完全可以通过点火正时来控制。天燃气发动机基本技术：①燃料贮存系统。现在主要有3种贮气瓶，在轿车上一般使用钢贮气瓶(质量较重、价格便宜)；而在一些货车上使用复合材料贮气瓶；另外有一种合成碳纤维材料贮气瓶(质量轻、价格昂贵)。②燃气喷射系统：通过减压，使贮气瓶的燃气压力由20-22MPa减至0.7MPa左右。喷射可采用多点喷射或单点喷射，多点喷射(MPI)或单点喷射(SPI)在稳态下性能无实质性的差别，但在工况发生骤变时，单点喷射系统不能对空燃比A/F进行快速调整，而多点喷射系统能对氧气传感器的反馈信号作出快速反应。③催化技术可提高天燃气转换效率。

    我国一汽集团已对6102型发动机燃用天燃气的燃烷系统进行了彻低改进，取得了良好的效果，并已装车投放市场。

    甲醇为产煤时的一种副产品，分子式为CH₃OH。与汽油相比，甲醇的辛烷值要高，但理论空燃比和低位发热量比较低。甲醇的燃烷界限很宽，稀燃性好，适合于稀空气燃烷，但其表面燃点低，容易造成提前点火。这样就要求火花塞的热值较低，同时甲醇在燃烷时会产生约2倍的水蒸气，并且会生成大量的燃烷中间产物，如甲醇、甲酸等，因而它对零件的耐腐蚀性要求较高，加上其本身也具有腐蚀性，容易腐蚀金属表面，和甲醇有接触的油箱或油管都必须采用不锈钢或氟橡胶材料，对许多零件材料的表面要进行特别处理。高速运动件要采用专用的润滑油，由于甲醇容易附在火花塞的电极上导致绝缘破坏，一般应安装预热塞。在甲醇中掺入汽油(如M85--在甲醇中混有15%的汽油)，可以改善低温启动性(-20℃时)。目前，我国山西省已生产装有甲醇发动机(495JIQ)的汽车，并已投入运营。

    随着能源结构的变化和环境保护意识的增强，特别是在对汽车尾气排放限制比较严格的地区，电动汽车和代用燃料汽车将会越来越受到重视。但目前短期内对传统的汽车产品结构不会产生根本性改变，应当是多品种并存的格局，从长远来说--不管是从能源结构的角度还是从环保的角度，电动汽车和代用燃料汽车都将是很有发展前景的。