以新能源作为动力驱动的发动机可以说是百花齐放，使用电能的，氢能的，太阳能的，甚至是核能的，等等。

科学家们可谓是脑洞大开，各条路都在进行尝试。

其中有一条路说出来，很多人第一眼看上去，脑海里就会出现三个字——可能吗？

这条路就是采用空气作为动力驱动的发动机，简单的说发动机里不用别的，加点空气就可以动。

不要怀疑，把空气压缩了就可以办到。

先介绍一下，这种发动机的原理。

这种发动机的全名叫做压缩空气发动机。

原理是：它会将空气压缩成高压气体，然后利用高压气体的特点——膨胀，来输出动力的。

说到这里，其实很多人已经明白了。

就拿汽车的发动机来说，虽然使用的是汽油作为驱动力，其实说到底也就是点燃汽油进行燃烧，从而将容器内的气体膨胀，对活塞进行做功的，实现对外的动力输出。

所以气体只要具备膨胀的属性，那么对外输出动力就完全可以做到。

高压空气既然具备膨胀的特点，当然可以作为驱动力了。

而且压缩空气发动机的还有非常好的优点。

其一，它直接使用气体膨胀做功，这和传统的发动机相比较，中间就不会产生高温高压的气体燃烧过程，这就意味着过去冷却系统就不需要了。

其二，就是过去的气体燃烧，其实说到底就是一种气体爆炸过程，需要结实的缸壁，进行约束，不然可就真炸了。

而压缩空气是不需要点燃气体发生爆炸的过程，这就意味着，制作压缩空气发动机使用的材料，就不会讲究强度的高低，而且结构也会变的异常简单。

所以压缩空气发动机，具有结构简单，体积小，重量轻（重量只有二十公斤左右，传统的汽车发动机重二百公斤），造价还特别低的特点。

最重要的是，它在工作的过程中，不会产生废气，很符合现在的节能环保的要求。

这也是为什么，很多国家对压缩空气发动机都产生了兴趣，进行大力开发的原因所在。

当然了，任何技术不仅有优点，还都存在缺点。

压缩空气发动机的缺点又是什么呢？

其一：压缩空气发动机的重点是在压缩两个字上，而这种发动机随着行驶的路程越长，它的压力是呈现衰减趋势的。

动力会越来越弱。

其二：压缩空气发动机，为了取得高效的动力输出，以及维持较长时间的动力输出，压缩空气的压力可以达到30Mpa，存在一定的安全问题。

30Mpa有些人感觉不出来有多大威力，换一个说法就明白了，30Mpa相当于一平方厘米的面积上要承受300公斤的压力。

所以压缩空气发动机一旦发生爆炸，威力是相当惊人的。

两个缺点，也是制约压缩空气发动机研发的重要原因。

压缩空气动力发动机的历史。

其实对于利用压缩空气作为动力的构想，早就开始了。

最早在1938年的时候，法国就成功的利用压缩空气，来驱动三轮车。

到了1982年的时候，美国的一位飞机机械师，将一台四缸发动机，改装为压缩空气发动机，并成功的让这款发动机输出的动力，将汽车 的速度推到了一小时五十公里。

而且续航能力达到了三十公里。

很有前景的设计构想，但续航能力还是差了点。

在上个世纪的时候，压缩空气动力发动机的技术基本上就掌握在法国和美国的手里。

比如1991年法国的一位设计师吉内格尔，首先获得了压缩空气动力发动机的专利。

并依靠这项技术成立了一家公司。

吉内格尔使用的技术是两级膨胀技术，首先将第一个高压气罐的气体送入一个小罐中，进行第一次膨胀做功，对活塞输出动力，然后再进入到第二个气罐中，再进行一次膨胀做功。

这样做可以有效的缓减气体压力的流失，增加压缩空气的持久力。

1997年，美国研制出了第一台液氮动力气动汽车。

说道液氮，很多人会想到电影里的赛车加入液氮，会获得非常高的推力。

其实不一样的，电影里的应该叫氮氧加速器系统，这套系统内装的是一氧化二氮。

而一氧化二氮的特点就是在高温下会分解成氧气和氮气，分解之后，将这股混合气体喷入发动机内，用以提高发动机内氧气的浓度。

这样就可以让更多的燃料和这些增加的氧气进行燃烧，结果就是将发动机输出的功率变大，从而提高汽车的速度。

所以这是不一样的两个系统。

接着说。

到了1998年的时候，之前获得压缩空气动力发动机专利的法国人吉内格尔，依照他的专利，研发出了第一台压缩空气动力汽车。

续航能力达到了二百公里，而且最高时速甚至可以达到一百公里每小时。

其后在2009年的时候，吉内格尔又研发出了三人座的三轮空气动力汽车。

因为使用了新材料，整辆车整体重量也就二百公斤，时速可达七十公里每小时，续航二百二十公里。

在这个过程中，印度的塔塔汽车公司，也研发出了一款空气动力发动机，时速高达一百零九公里每小时。

那么中国研发压缩空气动力发动机又是什么时候开始的。

从1999年的年底开始的，当时浙江大学成立了一个气动汽车课题小组，开始研究压缩空气动力发动机。

到了2003年的时候完成了样车的研发。

到了2012年五月三十号的时候，在十五届北京科技产业博览会上，展出了一台空气动力客车，研发单位是中国祥天集团。

这款客车的时速可达一百四十公里每小时，续航是二百公里。

说道这里，很多人心里就会出现一个问题，既然已经有了这么好的发动机，怎么就没有太多的关于压缩空气发动机的消息呢？

怎么说呢？压缩空气动力发动机，理论上看起里很简单，很多国家都能参与其中，没有什么门槛，就连印度都研发成功了。

但说到底，压缩空气动力发动机，其实离推广还是有一定距离的。

以空气动力汽车为例，问题不仅仅有空气的压力随着里程数的增加变弱，以及安全的原因。

最大的问题是空气动力汽车的整套动力系统的效率并不高。

怎么回事呢？

虽然空气动力汽车是以空气为主要动力，没有污染，但这种汽车排放出来的尾气，却会带走所携带能量的40％。

能量损失逼近一半就算了，整体输出的能量，也就是用来驱动汽车运动起来的能量，只占据了携带能量的30％。

所以发动机的压缩空气的高压所携带的能量，是没有得到充分的利用。

这也就意味着，压缩空气时消耗的电能，也被大大的浪费了。

那还不如直接使用电动汽车来的痛快。

所以压缩空气动力发动机输出能量的效率太低，是压缩空气动力发动机被限制推广的一个最大的瓶颈问题。

这就需要研发一套对整个压缩空气动力发动机，进行能量补偿的系统。

而这样的能量补偿在国内外都是一个难度非常高的课题，而且目前研究这一课题的理论还相当稀少。

现在最有效的解决方法就是，传统的燃油发动机结合液压气动发动机的空气混合动力车。

比如2013年法国的标致雪铁龙，推出的一款压缩空气混合动力汽车。

混合动力汽车虽然排放的尾气中也有二氧化碳，但相比较传统的油气气动的汽车，每一公里少四十五克。

现在在对于压缩空气的动力汽车，细分的研究方向有很多，不仅仅使用压缩空气，还有其他的压缩气体。

比如氮气和燃油的混合动力驱动。

这种系统非常的特殊，比如司机踩油门的时候，就会释放一股高压氮气推燃油进入到发动机里，这个过程不会释放二氧化碳。

当汽车开始前进，司机松开油门，液压发动机会将之前推出的氮气吸回原来的高压气罐里重新储存起来。

不过这种高压气罐的容量不会太大，二十升的气罐只能驱动汽车前进三百米左右。

不要嫌弃小，毕竟这种模式是混合动力的，气罐大了，油箱就小了。

这也算是对压缩空气发动机的一种别样利用了。

所以压缩空气发动机的研发目前是停留在试验阶段。

那么中国的研究如何呢？

在2021年的四月份就报道过，当时厦门大学推出的研究成功空气能发动机。

已经完成了从风的采集，然后储能，再到蓄能，整条汽车行驶需要的技术。

而且采用的技术和国际上是不同的。

总的来说，发动机的动力可以是多种多样的，为了解决需求和环境的平衡，科学家们都在努力的实现，看起来有些遥不可及的科技。

压缩空气动力发动机，目前看起来还是不够完美。

但也期望有朝一日，压缩空气发动机的动力输出和输入的能量，可以达到一个能够进行社会推广的程度。