汽車燃料的發(fā)展是與能源發(fā)展相伴而行。在石油時代，汽車使用汽油、柴油作為動力燃料，不但給城市造成空氣污染，而且隨著石油供應短缺，造成燃油價格上漲，隨之出現(xiàn)燃氣汽車和生物燃料汽車，作為替代燃料。能源發(fā)展逐步向再生能源過渡，出現(xiàn)利用太陽能、風能等發(fā)電的電動汽車，最終出現(xiàn)以氫為燃料的燃料電池汽車。

石油時代前的汽車燃料史

1765 年英國瓦特（James Watt，1736-1819年）改良了蒸汽機，引發(fā)了18世紀的工業(yè)革命，促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，改變了全球的面貌。

1769年法國陸軍工程師古諾（Cournot，1725-1804年）研制出了世界上第一輛蒸汽機驅動的三輪車，利用裝在車前部的一個鍋爐產(chǎn)生的蒸汽推動氣缸中的活塞來驅動前輪運行。雖然這臺車輛的速度只有3.5 公里/小時而且運行時隆隆作響、滾滾濃煙，但是正是它的出現(xiàn)標志著人類以機械力代替人力、畜力等驅動車輛時代的開始。由于試車時轉向系統(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動車事故。

1834年美國托馬斯·達文波特（Thomas Davenport，1802-1851年）制造出第一輛直流電機驅動的電動車。

1860年法國萊諾以煤氣作為燃料，研制成世界上最早的氣體燃料發(fā)動機，1876年德國奧托又對萊諾的發(fā)明進行了改進提高，通過采用飛輪組件，使得發(fā)動機的運轉更為平穩(wěn)，又通過加長進氣道和改進氣缸蓋構造等，使得氣體燃料與空氣的混合更為充分，進而提高了氣體發(fā)動機的熱效率。

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動汽車的燃料。在生產(chǎn)過程中，生物質或含碳物質在缺氧環(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。

到19世紀中葉，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)濟價值最高，能源很快進入石油時代，汽車燃料也隨之進入燃油汽車階段。

汽車燃料發(fā)展階段

常規(guī)原油的烴類價值層次最高，因此，我們所處的能源時代稱為石油時代，可是隨著全球經(jīng)濟發(fā)展，石油大力開發(fā)，以至于石油在一次能源消費中的比例逐年降低，能源供應呈現(xiàn)多元（種類）化和多源（渠道）化，這個時代稱為后石油時代。圖為日本對汽車燃料進程的描述，開始為燃油汽車，中間經(jīng)由替代燃料汽車（以混合動力型汽車位代表），最終到燃料電池汽車。

汽車燃料的發(fā)展隨著能源時代而變遷，可以分為3個階段，從燃油汽車→替代燃料汽車（燃氣汽車、摻混燃料汽車、兩用燃料汽車、雙燃料汽車、電動汽車）→燃料電池汽車。

⒈ 燃油汽車階段。以汽油和柴油為發(fā)動機的驅動力，燃料能耗高，汽車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 替代燃料汽車階段。使用替代車用汽油和柴油的汽車。這種替代燃料汽車分為5種類型：

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

⑵ 摻混燃料汽車（flex-fuel vehicles）。汽車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（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（Bi-fuel Vehicles）。使用汽油或替代燃料的汽車，具有兩套獨立的燃料供給系統(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（Dual fuel vehicle） 同時使用一種替代燃料和汽油或柴油的汽車。兩種燃料經(jīng)兩套獨立的燃料供給系統(tǒng)，同時噴入發(fā)動機燃燒室。

⑸ 電動汽車（Electric Vehicles） 指以車載電源為動力，用電動機驅動車輪行駛的車輛。

⒊ 燃料電池汽車階段。將車載燃料電池所產(chǎn)生的電力用作動力的汽車。燃料電池直接將化學能轉化為電能而不經(jīng)過熱能這一中間環(huán)節(jié)，因而效率高。燃料電池汽車根據(jù)入池燃料不同而分為氫燃料電池汽車、車載重整燃料電池汽車和直接甲醇燃料電池汽車等類型。

目前，汽車燃料發(fā)展已經(jīng)進入替代燃料汽車階段，這是一個比較長得發(fā)展時期，而且燃料種類多，車型也多，可再生能源如生物乙醇、生物柴油、生物丙醇、一次電力等開始進入汽車燃料領域。

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