有没有可能另辟蹊径直接以可再生的燃料作为汽车动力、并像现有汽车一样燃料来源广泛、储运补充方便没有里程焦虑、并消除尾气污染？
研发人员确曾长时间把目光投向兼容各种燃料的外燃机在汽车上的应用，汽车名字中的“汽”字就来自最早的蒸汽机汽车；斯特林机发电效率不亚于内燃机，但自重大、输出扭矩小、暖机时间长等不适合用于直接输出动力的汽车发动机，上世纪九十年代国际上就已有定论。
不过未被注意的是电动汽车出现后，电驱动力系统的高效是公认的，那么外燃机发电系统单纯只作为增程器式电源能否避开这些缺陷，若再辅以小容量蓄电池调蓄电量保证启动、暖机等阶段供电的方案是否可行？实际上外燃机技术经上百年发展也已今非昔比，谨怀抛砖引玉之心与大家共同探讨。
生物质能混合动力的设计：
在串联式混合动力汽车中，车载发电系统一般是汽、柴油发电机，我们稍作改动：1、取下内燃发电机换上轻便高效外燃机发电机组(斯特林机等)，可同时兼容汽柴油、工业棕榈油、豆油、蔗糖、精洗煤炭等燃料，及木柴、秸秆等高压制成生物质颗粒燃料。2、加装车载轻型制氧机，利用热量占60%以上白白排放的尾气热量变温变压吸附制高纯度氧气，温差发电片(兼做电子制冷片)辅助变温及利用尾气温差发电。3、纯氧富氧直燃发电，严格尾气净化等环保设计。4、所发电力接入调蓄电池，容量仅保证启动、加速、爬坡、发动机暖机等阶段供电，维持电量平衡，停车或低速行进时发电机系统可给蓄电池充电，取消重量大、造价昂贵的大容量动力电池。如下图示意：
这样的技术虽说简单，却非常可靠而价廉实用，甚至可采用市面上的成熟产品简单组装，如斯特林机选用美国产STM4-120型(现为中国湘电集团出产)；制氧机采用市售成品富氧膜制氧机，简单技术改造即可，利于大规模推广。
制氧机方案两种选择：
一是加装市面上有成熟产品的富氧膜制氧机，尤其负压平板型，重量极轻而价格低廉但氧气纯度较低(30%左右)，需消耗一部分电能(每立方0.11度电左右)。
二是新型变温变压制氧设备制供氧气，其原理是利用占总能量60%到70%而白白排放的尾气、冷却液热量变温吸附制氧，吸附剂可分别采用碳分子筛(CMS)：从空气中连续提取氮气，加热时解吸；改性稀土X型沸石：在≤100℃以下吸附氧气，并在≥300℃释放氧气；及钙钛矿陶瓷氧化物混合体：在300～600℃以下开始吸附氧气，并在400～600℃以上开始释放氧气；等等，选择吸附剂进行变温组合设计，并针对吸附剂比热容大、变温速度慢、材料强度低等缺陷采用大量相应设计,(例如电子制冷片辅助变温)；热能不够可增加燃料燃烧量,这样制高纯氧气不再需要额外的电能。
对此技术设想可能会遇到几个疑惑，我们的看法是：
1、燃料体积是否大幅增加问题：燃料并非未加工的低热值、低容重的木柴、秸秆，市场现售的生物质颗粒燃料热值已与煤炭热值相当(四、五千大卡，与电煤相当，优质动力煤为七千大卡，汽油、柴油为一万大卡)，每吨六、七百元；颗粒燃料高压成型密度达到1.1千克/升，颗粒形状间隙导致堆积密度只有0.5千克/升，主张制成细条、筷子状，减少间隙而使堆积密度达到1.1千克/升，是汽油密度的1.5倍。再加上电机驱动系统的高能效使燃料量减少到内燃机汽车的约一半，所需燃料的体积比燃油车更小。(工业棕榈油、豆油等热值与汽油、柴油相仿)。
2、燃烧稳定性问题：现有生物质颗粒燃烧系统的供料即使未能做到完全的均匀，只要不熄火，就不影响发电，所发电量充入蓄电池调蓄，大于用电量满足电量平衡即可，不象内燃机直接输出动力，对燃烧稳定性要求极高。
3、能量转化效率：本设想其实只是一个用生物质发电机取代串联式混合动力汽车中的内燃发电机(汽油、柴油发电机)，能效分析分为两部分：首先是作为生物质发电机的发电效率，然后是蓄电池所蓄电量通过电驱系统转化为机械能的效率；混合动力汽车的电驱系统是公认的高能效，或者说采用电驱系统使油耗降低30%以上，这是不需要讨论的。现有斯特林机发电效率已经高达28%到31%，再加上纯氧富氧燃烧提高热端燃烧相对温度，也减少了氮气带走的能量，从而提高发电效率约5%；斯特林机散热较多，但有温差发电片回收电能，虽然转化效率不到8%，但却使外燃机总发电效率有望高达40%以上，高于内燃发电机效率(35%左右)一成左右。
4、燃烧净化系统是否工艺复杂体积增加：
性能参数比较表中的参数计算是留有很大余地的：实际上增加的富氧膜若按60立方每小时的量，就是两个直径不到二十厘米、长一米左右的卷筒；而斯特林机的体积紧凑本来就比内燃机小一半；燃烧室说白了就是一个十几升的涂了陶瓷耐高温材料的小柴火炉；至于环保净化工艺，其实木柴等燃料本来就是清洁燃料，尾气与富含碱金属的灰烬搅拌充分就可消除其中微量的二氧化硫；草木灰又不是雾霾中的PM2.5，一道或几道布袋除尘足以去除；而尿素颗粒在生物质颗粒成型时就已事先添加，受热时自动生成氨气去除氮氧化物，纯氧燃烧也基本消除了产生多环芳烃、二噁英的条件等，未增加其他设备；灰烬比例为5%以下，柔性灰烬箱体积可隐于空出的燃料箱中；总体积增加是很有限的。
生物质能混合动力汽车性能参数对照：
为便于对比，采用本技术设计或改装的车型在保证使用性能基本不变的情况下，新设计或改装的车型外形基本不变，或暂只考虑做加长处理，而迎风截面基本保持不变，也就是风阻基本不变，风阻造成的能耗基本不变。
特斯拉Molde S之类的大、中型车的改装参数对比如下：(特斯拉售价约65万，电动大巴约100万)
下表为小型乘用车参数对比:(总价五万美元内) 
电动重卡与普通柴油重卡参数比较：(变温吸附制取高纯氧气的电动重卡总价90万，若为富氧膜制氧机则为70万左右)：
从节能减排角度看，重型商用车节能的意义比轿车更大。因为重型商用车消耗能量大，排放的污染物多。我们算过一笔账：1辆重卡1年消耗的燃油，相当于60辆轿车消耗的燃油，排放的污染物可想而知。而我国乘用车1.2亿辆，商用卡车三百万辆，折算1.8亿辆的排放量远超出乘用车。
我们认为可以从电动重卡率先入手推广，现有电动重卡研发沿用动力电池、充电桩续航的技术路线，为增加续航里程动力电池加大，造成自重大、续航里程短、充电时间长，而一、两百公里的续航里程对长途运输毫无意义，商业化遥遥无期；采用本技术方案的电动重卡虽说整车造价九十万左右远高于二、三十万的燃油重卡，但燃料费用大幅降低，一辆重卡行程达30万公里的话，柴油消耗达100吨约七十万元，烧生物质颗粒燃料费用仅需二十万元，差价五十万，而一般重卡年行程都有十几、二十万公里，多的超过三十、四十万公里，当年或一、两年基本收回成本。以东风集团财务公司开展的融资租赁业务为例，按三十六期计月租三万元左右，月行程两万公里计每月节省的油费三万元以上，还不及当月节省的柴油费用。经济分析如下表所示：
因此，我们认为，融资租赁、分期付款、卡车租赁业务应该能够打开电动重卡市场。
大家可能担心现阶段燃料供应体系尚未建立，难以推广；我们认为：生物质颗粒燃料产业已经初具规模，物流公司采购存储于基地仓库不成问题；重卡装载一吨生物质颗粒行程可达一千五百公里，两吨三千公里，足以往返公司基地，既使偶然遇到燃料携带量不足也可到现有加油站去加汽、柴油应急。草木灰是紧俏肥料，可联系农场、园艺场定期运售，这样可以克服燃料供应影响。
而且在这类重卡售出后，每隔三、五百公里(相当于每个省两、三个)建立生物质颗粒供应点不会有困难，实际上很多物流中心停车场均可腾出几个车位贮存供应颗粒燃料，或由生物质颗粒供应商派出移动贮料车开赴各停车场供料，这些都不难做到，可依此为基础逐步建立燃料供应体系。
或者推广开来后会有一段时期生物质颗粒燃料产量不够，部分可暂时用精洗煤炭代替，对于石油这一能源瓶颈被马六甲海峡死死卡住的中国来说，能够以煤代油也是大好事。
车载发电机取代现有电网
至于乘用车推广，既要看到石油即将枯竭及带来的雾霾等严重环保问题、全球联合抑制气侯变化的决心，也要看到现有电动汽车技术路线都是建立在欧美国家电力充足前提下的，而其余一百多个国家电力短缺的瓶颈，例如印度不但电力系统老化不堪重负经常停电，甚至多达四分之一人口的三亿多人完全无电可用，连起码的生活照明、空调用电都无法解决，推广纯电动汽车不容回避的是作为一个巨大的用电器必然要求电力增容，再新增用电容量电网更难承受。按中国推广两亿辆电动乘用车计，至少新增装机容量四亿千瓦，需投资四万亿元，相当于四万亿经济刺激规模。
所以针对广大的缺电少油地区尤其生物质材料来源丰富地区这样的市场，本技术产品既是新能源汽车，而车载发电机兼做可实现热、电、冷联供的分布式能源发电站，灵活弥补大电网不足；装载25千瓦斯特林机的汽车售价30万左右，单位千瓦投资约一万二，仅与生物质发电站相当。而纯氧富氧燃烧技术突破燃烧条件的限制，哪怕刚砍伐的新鲜杂草、树枝等也可作为发电燃料，各类燃料随处可见，并向取代电网过渡。
全球发电机装机容量为六十亿千瓦(包括水电、火电、核电、风电等都在内)，当生物质能混合动力汽车推广到两、三亿辆时(相当于美国汽车保有量)，车载平均三十千瓦发电机，总发电能力远超六十亿千瓦；而且旧汽车报废后车载发电机仍可用于发电，发电能力进一步增加；可逐步取代现有发电厂及电网系统，在能源草产业发展起来后即可以能源草取代发电的燃煤。(当全球汽车更换总量达现有的十亿辆时，发电能力超过三百亿千瓦，闲暇时发电量即可满足全球电力供应，足以完全取代现有电网系统)。
至于燃料供应体系更换，可充分利用现有燃料销售网络，与现有加油站系统合作共赢，作为节油的混合动力汽车车型是兼容汽油、柴油等各种燃料的，可先照常供应汽、柴油，逐步增供工业棕榈油、工业豆油、地沟油、工业蔗糖等无灰烬燃料；过渡到精洗煤炭掺混的生物质颗粒燃料，随能源草产业链发展减少掺混比例。(现在光马来西亚、印尼遗弃的易于收集储运的棕榈壳就达每年六千万吨，生物质来源丰富)。
有些情形可直接推广成型生物质燃料的，如乌克兰地区，土质肥沃而油气进口被俄罗斯掐断，又面临军事威胁，可直接发展能源草种植，估计以黑土闻名于世的当地土壤年亩产十几吨乃至上百吨干草不成问题；在强大军事压力下坦克、装甲车、移动火炮、特种军用车辆等也可采用本技术改装；而且改装后在丛林地带作战则燃料几乎随处可得，并可优先发展全电坦克等先进装备。同样的理由适用于朝鲜、台湾、越南、东欧等地。
发展能源草取代化石能源：
在土地资源利用接近极限情况下，能源草种植不能大规模投资开垦新的专用土地，而全球退化、荒芜的耕地总数累计约为二十亿公顷，其种植、运输等条件基本还在，种植适应性极强的能源草(太阳草、巨菌草等)进行生态修复是最佳方案，可迅速恢复地力；且保证施肥量(把能源草燃烧生成的草木灰施回去即可)即可亩产七吨干物质，或二吨油当量燃料；当间作轮种能源草修复的种植量维持每年五亿公顷时，可得到相当于全球能源消耗总量一百五十亿吨油当量的干物质，即可停止石油、煤炭开采。
针对生物质分散、容重低、收割难、不易储运等特点，不能走集中发电的路；现有生物质电厂的秸秆收购价上限在每吨380元左右，否则就会亏本，而实际收购价甚至低至每吨一百元，这点钱连运输的成本都不够，种植户宁愿它烂在地里；收购数量也不稳定而没有保障，专门种植能源草的话种植户就更没有积极性了。又面临单位千瓦投资(11000元左右)远高于火电、并网外输难等种种瓶颈，几乎年年亏本，自然难以发展。
能源草种植在揭示车用(发电)燃料前景后，收购价上涨空间很大，在每吨两千元以内都是合算的，哪怕上浮到每吨五百元甚至就已远超种粮食的收益，需求量极大且稳步增长，一年种植多年收割，种植技术简单省事，又可大规模机械化种植，还能修复退化耕地，必然突破瓶颈；如有各国政策激励则发展将更迅猛。
我们知道燃料有灰烬不符合当前使用习惯，如果在加油站固体燃料添加流程作业标准中加入草木灰收集作业，应能消除这一习惯影响，并共同构建草木灰肥的回收、出售运输体系，作为钾磷丰富的优质有机肥形成生态循环。另需增加的氮肥生产能力可发展生物质气合成氨、尿素技术(而不使用煤炭)。假如中国每年五亿吨生物质燃料产生三千万吨草木灰计算，等于化肥产量的一半，而且省却了大笔化工建设的费用，而所需考虑的是磷循环缺失的补救，这不是本文讨论的范围了。
更进一步的设想是，占全球陆地面积一半的因缺水而难以开发的旱地，使用能源草进行改良成为有利可图的事情，从而可撬动有史以来最大规模的产业链，使作为经济基础的各国农林业得到空前的巩固和发展，并彻底摆脱当前经济危机。
本设想所涉及各类技术都是现有简单技术组合，商业化模式也很普通，并无难以逾越的瓶颈。虽然纯电动汽车已经确立为包括我国在内的许多国家未来新能源汽车主要发展方向(技术路线)，但创新就应该允许、鼓励大胆设想、尝试，许多改变世界的发明一开始都是看起来显得离经叛道、荒诞不经的疯狂设想，没有一个是循规蹈矩、按部就班设计出来的。
