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交通工具在人類文明進程中是如何演變的?從兩輪到四輪，再到新能源汽車，交通工具變化的背后，與環(huán)境發(fā)展有何關(guān)聯(lián)?綠色出行，可以減少多少碳排放?本期科普專欄讓我們關(guān)注低碳交通，現(xiàn)在開始，少開車，嘗試坐地鐵、乘公交，為城市擁有更多的藍天貢獻自己的一份力量。

自行車

1791年，法國人西弗拉克發(fā)明了最原始的自行車。它只有兩個輪子而沒有傳動裝置，人騎在上面，只能靠兩腳登地驅(qū)車向前滾動。1801年，俄國人阿爾塔馬諾夫設(shè)計出世界上第一輛用踏板踩動的自行車，但人騎在上面只能走直線。1839年，蘇格蘭人麥克米倫制造出木制車輪，裝實心橡膠輪胎，前輪小、后輪大，人們終于可以雙腳離開地面騎自行車出門。1886年英國人詹姆斯把自行車前后輪改為大小相同的直徑，并增加了鏈條。經(jīng)過了近100年的改進，自行車車型定格成我們現(xiàn)今所看到的模樣。時至今日，自行車已成為全世界人們使用最簡單、最實用，最節(jié)能的交通工具。

如今，自行車還發(fā)展了電動自行車、無鏈條自行車等新的驅(qū)動方式。電動自行車，是指以蓄電池作為輔助能源，在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機電一體化的個人交通工具。電動自行車歸屬于非機動車管理范疇，設(shè)計車速不大于20公里/小時;整車重量不大于40公斤;輪胎寬度(胎內(nèi))不大于54毫米。

無鏈條自行車，屬于自行車的結(jié)構(gòu)改進。自行車的兩個曲柄分別固定在自行車前輪輪軸的兩端，車架的上斜梁有拐臂，鞍座固定在拐臂上。在普通自行車設(shè)置鞍座的位置，改為設(shè)置靠背。另外，由于鞍座設(shè)置在上斜梁的拐臂上，因此重心降低，人騎起來感覺平穩(wěn)。

自行車出行保護環(huán)境。目前，城市環(huán)境污染的一大來源是機動車輛的廢氣和噪聲。機動車輛排放的廢氣主要包括一氧化碳、氮氧化物等，而其中的二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。據(jù)世界銀行估算，每噸二氧化碳造成的溫室效應(yīng)帶來的經(jīng)濟損失為20美元左右，全球每年由于交通產(chǎn)生二氧化碳所帶來的經(jīng)濟損失高達100億美元以上;此外，噪聲污染也是不容忽視的問題，研究資料表明，中國城市有3300多萬人受道路交通噪聲的影響，其中約有2700萬人生活在高于70dB的噪聲嚴重污染的環(huán)境中，北京受到噪聲影響的人就高達100萬。

和機動車輛相比，自行車交通是一種體力型交通方式，不存在廢氣排放的現(xiàn)象;同時，自行車是一種不產(chǎn)生噪聲的綠色交通工具。因此，自行車交通對解決與緩解城市交通污染可以起到重要作用。

自行車不會造成交通堵塞，也不需為了鋪設(shè)大量道路，犧牲農(nóng)地、國庫收入，以及可供棲息的美好環(huán)境。不管從哪個國家的城市交通發(fā)展情況來看，就現(xiàn)階段科技水平而言，所有的交通工具中，自行車是最節(jié)能的，零排放、零能耗，而且騎自行車出行還可以鍛煉身體。

歐洲許多國家已采取措施鼓勵人們多使用自行車。德國政府現(xiàn)在每年財政撥款1億歐元新建和維修自行車道，意大利和荷蘭則采取對騎車一族經(jīng)濟補貼的辦法推廣使用自行車。

自行車與機動車擁有同等的道路通行權(quán)利，在荷蘭，一些交通信號允許騎車者先于汽車行駛。當(dāng)你騎著一輛自行車上下班，你會被看成是一個喜好運動和旅游的“高雅人士”，一個關(guān)注環(huán)保、對生活充滿激情的人。

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新能源汽車

1886年，德國工程師卡爾·本茨發(fā)明的三輪機動車獲得了專利認證，這是人們公認的世界上第一輛汽車。這輛車的誕生不僅標(biāo)志著“馬車時代”的終結(jié)和“汽車時代”的開始，也開創(chuàng)了個人交通運輸?shù)男录o(jì)元。而這輛汽車配備的小型臥式單缸四沖程汽油機、電點火、化油器、水冷式散熱器、轉(zhuǎn)向系和管式車架在內(nèi)的眾多個性化技術(shù)，即使在今天看來，也足以讓我們肅然起敬。

幾百年過去了，汽車的發(fā)展也經(jīng)歷了風(fēng)風(fēng)雨雨。在21世紀(jì)的今天，隨著科技的飛躍，人們開始嘗試用新的清潔能源驅(qū)動汽車，從而取代現(xiàn)在的燃油汽車，避免對環(huán)境造成消極影響。如此一來，使得更多新技術(shù)得以服務(wù)于未來的汽車。而在汽車設(shè)計方面，環(huán)保將成為未來的一個主流趨勢，為此，新能源汽車應(yīng)運而生。新能源汽車指除汽油、柴油發(fā)動機之外的，為了適應(yīng)環(huán)保需求設(shè)計出來的汽車。它包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。

如今，眾多中外車廠都先后推出了混和動力和純電動汽車。

復(fù)合動力電動汽車(亦稱混合動力電動汽車)是指車上裝有兩個以上動力源，包括有電機驅(qū)動，符合汽車道路交通、安全法規(guī)的汽車，車載動力源有多種：蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內(nèi)燃機車的發(fā)電機組，當(dāng)前復(fù)合動力電動汽車一般是指內(nèi)燃機車發(fā)電機，再加上蓄電池的電動汽車。混合動力汽車具有油、電發(fā)動機的互補工作模式，具有省油、節(jié)能的優(yōu)勢。同時，混合動力系統(tǒng)在同等條件下相對于汽油車和柴油車來說，汽車尾氣排放少，從而減少了對空氣的污染。因此，混合動力汽車具有環(huán)保、污染小的優(yōu)點。

無燃料的“電動汽車”(以下稱之為電動四輪)指的是純電動汽車，即一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車。它利用蓄電池作為儲能動力源，通過電池向電機提供電能，驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)，從而推動汽車前進。可以通俗地理解為，純電動汽車的電動機相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，蓄電池相當(dāng)于原來的油箱。電動汽車無內(nèi)燃機汽車工作時產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對環(huán)境保護和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是“零污染”。眾所周知，內(nèi)燃機汽車廢氣中的一氧化碳及氮氧化物等污染物會形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。按目前全球比較一致的計算口徑，電動四輪的百公里電耗大約為10kwh(度)，這些電池的碳排放，以純電動四輪代替燃油汽車，年行駛一萬公里，耗電為1000kwh(度)，電動四輪的二氧化碳排放為1000×0.78×0.92=717.6公斤，燃油汽車的二氧化碳排放為1.84噸，每輛車能減少1122.4公斤二氧化碳排放。

在2012年第82屆日內(nèi)瓦國際車展上，各家車企都十分重視新能源汽車，紛紛攜旗下新能源汽車登臺亮相，詮釋“綠色”新概念。在新能源汽車領(lǐng)域中發(fā)展最為成熟的無疑是混合動力汽車。某汽車廠商運用TDI插電式混合動力技術(shù)與SUV概念結(jié)合的一款汽車，百公里綜合油耗僅為1.8升，相當(dāng)于二氧化碳排放每公里只有46克。作為一款動力強勁的SUV，這款車最高速度能達到220公里/小時，車輛功率高達225千瓦。與此同時，多款混合動力汽車也紛紛亮相展出，以天然氣為燃料的一款車也首次亮相日內(nèi)瓦。這種車配備藍驅(qū)技術(shù)(啟動停車系統(tǒng)、電池能量回收系統(tǒng)等)，每百公里消耗2.9公斤壓縮天然氣，相當(dāng)于每公里二氧化碳排放量為79克。

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公共交通

1819年法國巴黎市街出現(xiàn)了為公眾租乘服務(wù)的公共馬車，1870年倫敦出現(xiàn)了軌道馬車。世界上第一條以蒸汽為動力的地下鐵道于1863年在英國倫敦建成通車。城市公共交通近百余年來，隨著工業(yè)發(fā)展為城市提供的交通工具和技術(shù)裝備的不斷更新，公共馬車和軌道馬車先后被有軌電車、無軌電車和公共汽車取代。以蒸汽為動力的地下鐵道被電氣化地下鐵道代替。此后，公共汽車在城市公共交通結(jié)構(gòu)中逐步發(fā)展成為主體。上世紀(jì)60年代以來，大城市的交通量迅速上升，地面交通矛盾日益嚴重，從而促進了地下鐵道的建設(shè)和發(fā)展。至上世紀(jì)80年代初期，世界上約有60個城市建有地下鐵道或快速有軌電車線路，營業(yè)線路總長度共3280公里，其中地下線路總長度為2080公里。年客運量約150億人次。

再看中國。自1949年以來，中國城市公共交通事業(yè)發(fā)展迅速。客運量平均年增長率約為8%。1983年客運量已經(jīng)超過200億人次。為發(fā)展城市公共交通，中國于上世紀(jì)70年代后期在幾個主要城市設(shè)立了公共交通研究單位，從事城市公共交通方針政策、技術(shù)方案和發(fā)展規(guī)劃等方面的研究。

公共交通的好處多多，最明顯的一點是其負載量大，比如一輛普通的公交車可以負載50人，那么它就相當(dāng)于13輛小轎車的負載。如此計算，不僅減少了廢氣排放、燃油消耗量，而且其出行成本較之于出租車也相對便宜。到2020年前，如果我國城鎮(zhèn)居民出行70%以上依賴公共交通，屆時，我國的小轎車保有量就有望控制在5000萬輛以下，比現(xiàn)在的發(fā)展趨勢減少2000萬輛。即使都按小排量汽車計算，大約可以減少汽油消耗140億升，相當(dāng)于一個勝利油田原油的汽油煉制總量。

一輛公共汽車約占用3輛小汽車的道路空間，而高峰期的運載能力是小汽車的數(shù)倍。它既減少了人均乘車排污率，也提高了城市效率。

除了路上公交系統(tǒng)，我國還有地下的地鐵網(wǎng)絡(luò)。近10年來，我國許多大城市紛紛策劃修建大、中運量的地鐵或輕軌交通項目。而地鐵的運客量是公交車的7~10倍，耗能和污染更低。

截至2005年年底，北京、上海、廣州、天津、大連等國內(nèi)20多個城市在建或準(zhǔn)備建設(shè)和規(guī)劃中新的軌道交通線，線路總長超過4000公里，預(yù)計到2050年中國城市軌道交通線路總長將超過4500公里。

地鐵運量大，速度快。目前，普通地鐵列車的一節(jié)車廂，可容納200名乘客。地鐵列車編組一般為4～6節(jié)，早晚上下班高峰時增加到8～10節(jié)。這樣，一列列車可載客800～2000人，比地面公共汽車多7～10倍。與地面交通相比，地鐵的污染也最少。地鐵列車采用電力驅(qū)動，無廢氣，不污染環(huán)境。地鐵列車運行雖然也有噪聲，但由于它在地下運行，對地面影響很小。近幾十年來，不少城市的地鐵系統(tǒng)，列車采用橡膠充氣輪胎，這種列車沿著抬高的、表面光滑的混凝土軌道疾駛，幾乎沒有噪聲。地鐵的存在不僅緩解了交通壓力，同時在更大范圍內(nèi)保護了環(huán)境。

想想與其把自己的汽車開在大“停車場”里緩慢移動，不如和大家一起擠擠我們身邊的公交車、地鐵，你會發(fā)現(xiàn)公交出行是那么的方便、快捷、實惠。多乘坐公共汽車、地鐵等公共交通工具，節(jié)約能源、提高能效、減少污染，你我都需要“綠色出行”!