21世纪，是汽车的世纪，目前全世界的汽车保有量已经超过了5亿辆。汽车给我们的出行带来了很大的方便，然而汽车的大量增加带来的是环境的急剧恶化。
进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题。随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。有关专家统计，到21世纪初，汽车排放的尾气占了大气污染的30%～60%。随着机动车的增加，尾气污染有愈演愈烈之势，由局部性转变成连续性和累积性，而各国城市市民则成为汽车尾气污染的直接受害者。
研究表明，1.4升气缸的汽车，每行驶1千米，就要排出80～100克一氧化碳，10～20克氮氧化合物。粗略估计，全球5亿辆汽车每年要排放约5亿吨二氧化碳（CO2）、1亿吨碳氢化合物（HC）和0.5亿吨氮氧化物（NOx），占大气污染物总量的60％以上，是公认的大气“头号杀手”。
环境问题制约着汽车工业的发展，使我们无法回避。但事实证明，聪明睿智的人类是完全有能力解决这些问题的。目前需要的只是时间和进一步完善的过程。科学技术的进步终将有能力自我完善，解决由它自身所带来的种种问题。
城市热岛效应
城市热岛效应是指由于城市中工业余热和生活余热的存在以及蒸发耗热的减少等原因，而形成的城市市区温度高于郊区温度的一种小气候现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，所以高温的城市区域就被形象地称为城市热岛。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1℃，甚至更多。夏季，城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6℃以上。美国人原喜欢宽大、舒适的轿车，但是这些车耗油量大，造成能源的浪费，同时对环境的污染也更加严重。为了节约能源，也为了减轻对环境的压力，美国政府决定资助一项研究：在若干年内开发出百千米油耗几升的节能车。如果这种车研制成功的话，对于解决日益严重的能源危机和环境污染来说，无疑是大有裨益的。
正是因为美国加强了对汽车污染的控制和管理，所以美国的环境状况有了很大的改观。加利福尼亚州的洛杉矶市就是一个典型的例子，那里曾是美国大气污染最严重的地方，如今其汽车保有量是北京的8倍，却依然天空蔚蓝、空气清新。
法国地铁
法国巴黎在控制汽车污染上可以说是出奇制胜。那里的人都喜欢乘坐由电力牵引的公交车（主要是地铁和区域快车），这种车是巴黎最普遍的公共交通方式。巴黎普通的公共汽车二氧化碳（CO2）排放量是小汽车的1／3，电力牵引公交车二氧化碳（CO2）排放量接近小汽车的1／20，那么平均一辆小汽车每乘客千米产生的温室效应是公交车的多少倍呢？我们需要计算一下。平均一辆公交车由0.87辆电力汽车和0.13辆普通公交车组成，所以一辆公交车排放的二氧化碳是0.87×（1／20）+0.13×（1／3）=0.08683，取倒数后得到12，所以小汽车交通的每乘客千米产生的温室效应是公共交通的12倍。看来法国的公共交通的确为其环境的改善作出了很大的贡献。
除了二氧化碳排放上减少了很多，法国公交车在其他方面也比小轿车有优势。公共汽车每乘客千米的一氧化碳排放量仅占汽油小汽车的1／25，每乘客千米的微粒排放量仅占汽油小汽车的1／4。不过，这些优势主要是电力牵引的功劳。
对于世界各大、中等城市来说，汽车交通需要面对的另一个尴尬的问题就是拥堵。在荷兰的阿姆斯特丹，每天有6.7万辆汽车挤进狭小的城市中心，几乎使整个交通系统瘫痪。一位市政官员说：“多年以来，整个城市被迫适应汽车；现在，汽车必须反过头来适应城市。”正是因为荷兰交通拥堵，政府采取了一系列措施，使得荷兰人人都会骑自行车。
随着汽车技术的不断发展，现代汽车的样式也不断推陈出新。各种新型汽车在车型、结构和材料等方面不断地有所突破——车型的流线越来越顺畅，不但看起来有种优雅、华贵的“气质”，而且还可以减小空气阻力，提高时速；车厢空间越来越大，汽车的座位也越来越舒适、安全；汽车的材料开始选择质量轻、强度高的品种，这样可以减轻自重，提高载重。总之，汽车技术越来越成熟。
汽车除了向舒适、方便、快捷的方向发展，在环保技术上也快速发展着，环保汽车将成为21世纪汽车发展的主流。面对日趋严峻的环保形势，世界汽车工业界认为，要使汽车工业产销两旺，在保持持续发展的同时，还必须高度重视推动汽车环保技术，开发出环保型汽车。其主攻方向是降低废气排放，减少燃料消耗。
主要战略措施有3条：①推广混合动力系统，即采用燃油发动机和电气动力组合驱动方式，开发“准绿色发动机；②研制车用电池供电系统，包括燃料电池和蓄电池，开发出无废气排放的“绿色”发动机，其中以氢为燃料的电池已取得突破性进展；③使用替代燃料，如天然气、酒精、甲醇和氢气等，以达到“准绿色”环保汽车标准。
绿色环保汽车
为此，北美、欧洲和日本的汽车业在汽车环保技术上的投资已从20世纪80年代的年均增长率5.5％上升到90年代前5年年均增长率8.5％，而1996年以后年均增长率达12％以上。韩国、巴西和墨西哥等国汽车业更是加大环保科技投资，目前这3个国家都已开发成功环保型汽车。其中韩国的燃料电池公共汽车将进入小批量生产阶段，墨西哥已与美国联合发展电动汽车。
除了大力开发“准绿色”和“绿色”发动机外，世界汽车制造商们为了加快发展环保型汽车的步伐，正在扩大与电子业的合作，希望通过普及电脑使汽车发动机的“绿色效应”达到理想水平。1998年9月，世界五大汽车制造公司，即日本丰田汽车公司、美国通用汽车公司、美国福特汽车公司、戴姆勒—克莱斯勒汽车公司及法国雷诺汽车公司作出决定，联手实现车用电脑标准化，旨在使电脑在开发环保型汽车中发挥更大的作用。
近年来，“绿色汽车”成了一个热点，也是未来汽车发展的趋势。“绿色汽车”可不是指颜色为绿色的汽车，而是指环保型汽车，这种汽车有3个突出的特点：
（1）可回收利用
在环保方面走在世界前列的德国规定汽车厂商必须建立废旧汽车回收中心，宝马公司生产的汽车可回收零件的质量占总质量的80％，而他们把目标定为95％！几乎整辆车都可以重新利用了。从总体上看，美国是世界上汽车回收最好的国家，每辆汽车的75％都可重新利用。
（2）低污染
如今，汽车废气已成为城市的主要污染源之一，因此，消除汽车尾气的污染十分重要。美国壳牌石油公司开发出一种新型汽油，这种汽油含有一种称为含氧剂的化学物质，使汽油能够充分燃烧，大大减少了有害气体的排放。法国的罗纳—普朗克公司发明了一种具有“显著催化性能”的添加剂，这种添加剂能够消除汽车发动机上散发出的90％的粒子和可见的烟，并在国外的公共汽车上进行了成功的试验。
（3）低能耗
降低能耗就意味着要提高燃料的利用效率，那么排放的废气中的有害物质也就相应减少，从而也减轻了污染，从这个角度讲，低能耗和低污染是并存的。日本就深谙此道，1999年日本推出一种汽车节能装置，可以节省25％的燃油，同时排出废气量可减少80％。此外，“绿色汽车”还有降低噪音的功能。
汽车的发明至今不过100多年，然而汽车就像一支支贪得无厌的吸嘴，会把地球上蕴藏的石油吸吮而尽。世界每天消耗7000万吨石油，驱动超过6亿辆汽车。节约能源、保护环境已成为人们关注的全球性的热门话题。汽车采用替代燃料不仅是因为要解决环境污染问题，而且是因为要解决石油资源日益贫乏的问题。据预测，世界石油储量仅够维持45年。
发展绿色环保车已成为各国科学家一项重大的研究课题。早在1976年，美国就公布了《电动汽车研究、开发及演示法》，为电动汽车的开发研究及产业化奠定了基础。电池问题一直是困扰电动汽车的一个难题，为此，1991年美国组建了先进电池基金会，分两个阶段开展研究。
日本也不甘落后，近年来日本在其汽车制造业的经营策略调整中，有意减缓新产品的开发速度。他们精简产品种类、拉长产品周期，用节省下来的资金研制绿色汽车，也取得了很多成果。
（1）电动汽车和混合动力汽车
绿色环保汽车最理想的能源是电能。它彻底解决了内燃机汽车的排气污染问题，是一种最有前途的替代汽油、柴油的汽车能源。用蓄电池电能作为动力的汽车，称为电动汽车，又被称为“零污染汽车”或“超低污染汽车”。电动汽车具有无污染、噪声小、操作简单等优点，是现有交通工具中除内燃机汽车以外发展最快的运输工具之一。
翻开历史，我们就会发现，电动汽车不是一个新名词，它甚至比内燃机汽车出现的还要略早一些。
在电动汽车的研制上，英国走在最前列。1873年，英国制成了世界上第一辆电动汽车。1892年，美国在芝加哥展出了他们研制的电动汽车。
法国紧随其后。1881年法国的一位电气工程师古斯塔夫·特鲁夫对车辆产生了好奇心，他第一次把直流电机和迷你城市电动汽车铅酸蓄电池用于私人车辆，并在1881年8月到11月在巴黎展出了第一辆电动车辆——电动三轮车。这辆重54.43千克的三轮车由1台电机和6节普兰特二次电池带动。车辆、乘车人、电池和电机的总量为158.76千克，车辆的时速达到12千米。它引起了轰动，人们把这一变革称为“不流血的革命”。
然而，美国人却强化了电动汽车的魅力。1898年，美国人冉尼和杰纳齐驾驶的电动汽车，在法国举行的爬山竞赛中把其他参赛的蒸汽汽车和内燃汽车都抛在后面，一举夺冠，从而引起了人们对电动汽车的注意。
到了20世纪初期，随着蒸汽汽车的日益衰落，电动汽车便开始大显身手了。这时，在伦敦和巴黎市区相继出现了电动出租汽车。从1912～1920年，电动汽车的发展达到了高潮。在这期间，仅美国经营的电动汽车制造工厂就达20家，年产汽车约5000多辆，全国拥有电动汽车接近3.4万辆。
但是，电动汽车的蓄电池技术不能满足人们的要求，充电时间太长，行驶路程过短，费用也高，所以，内燃机汽车得以蓬勃发展，而电动汽车则逐步消失。近年来，随着环境的压力越来越大，电动汽车又逐步显示出它的优势，重新登上历史舞台并有逐步繁荣的态势。尤其是在一些制造业比较发达的国家，电动汽车成为汽车家族中的一位“后起”之秀。德国报纸上称未来10年内汽车业的竞争将是低污染、新能源汽车在性能上的竞争。现实也的确如此。仅在电动汽车这方面，各个汽车工业发达的国家就已经是你追我逐了。
美国首开先河，在20世纪90年代初开始研制混合电动车，1998年开始全面推广混合动力城市公共汽车，并已开始趋向产业化。美国通用汽车公司已生产出一种混合燃料电动汽车，它的最快速度可达每小时120千米，尤其是电动马达前轮驱动式汽车，从启动加速至时速96千米仅需7秒钟。日本紧追其后，丰田公司生产的混合动力汽车现在供不应求。其耗油量很低，仅3.6升／千米，是名副其实的绿色汽车。该公司已推出了商品型混合燃料车，该车1升油可行驶28千米，这不能不说是一个令人为之鼓舞的数字。
菲亚特熊猫
据美国《大众科学》杂志2000年9月号报道，正当人们推崇电动汽车，认为这是实现“零排放”的最好选择的时候，一种新一代的无污染的内燃发动机即将诞生。据说，新一代的内燃发动机不仅十分高效，而且十分洁净，以至在空气污浊的日子里，这种发动机所排放的废气甚至比司机呼吸的空气还要干净。如果这种无污染汽车成为未来汽车的发展趋势，那无论是对环境保护，还是对汽车厂家，对消费者都是一桩幸事。
（2）太阳能汽车
太阳把光明和温暖送到了人间，太阳能同时也成为地球上重要的能源。太阳能是真正洁净的能源，在利用的过程中几乎没有污染，而且，太阳能还具有取之不尽、用之不竭的特点，不像石油，再有四五十年就可能会枯竭。把太阳能转变为电能储存在蓄电池中，再把电池安装在汽车上，电池释放的动能驱动着汽车到处跑，这种汽车就是新型的太阳能汽车。
早期的太阳能汽车是在墨西哥制成的。这种汽车，外形上像一辆三轮摩托车，在太阳照射下，太阳能电池供给汽车电能，使汽车开动起来，这种汽车的时速可达到40千米。但是这种汽车每天所获得的电能只能行驶40分钟，所以应用的意义不大，却为太阳能汽车的探索作出了贡献。
设计独特的太阳能汽车
目前，日本、德国、美国、法国和印度等国家都已研制出太阳能汽车，并进行交流和比赛。
进入21世纪，科技的发展一日千里，前几年还是作为概念车的太阳能汽车，现在已具有了一些实用价值。这是彻底意义上的绿色环保车。但太阳能汽车要真正替代内燃机车，还有很长的路要走。
（3）氢气汽车
氢气作为动力燃料，已广泛用于各种空间飞行器，由于氢气中不含碳元素，因此燃烧时不产生二氧化碳，比甲烷（CH4，天然气的主要成分）更洁净，此外，它是资源最丰富的化学元素之一，以至于科学家将21世纪喻为“氢的时代”。氢燃料电池很有可能成为汽车最佳动力源之一。
目前在氢气汽车的开发上已经积累了一些成功的经验。加拿大温哥华巴拉德电力公司研制成功一种无污染的绿色汽车。这种汽车上装有氢气燃料箱，氢气燃烧后将化学能转换成电能，以此作为汽车动力。由于这种汽车噪声小，不排放有害尾气，因此对环境没有危害。
虽然各国在研制氢气汽车方面都有了一些进展，但专家估计，要使之真正商品化还需几十年左右的时间。
（4）酒精汽车
在巴西，酒精汽车曾经最为流行。为减少石油进口，巴西从1974年开始实施酒精代替石油计划。1986年，巴西用甘蔗生产了150亿升酒精并用于汽车燃料，约占该国汽车燃料的50％。
（5）甲醇汽车
最近，日本甲醇汽车公司生产的首批甲醇汽车在东京投入运营。美国福特、通用和克莱斯勒等汽车公司也在研制生产甲醇汽车。
（6）天然气汽车
目前世界上天然气汽车已达500多万辆，约占汽车保有量的1％。同传统的汽油汽车相比，液化石油气汽车运行成本只有汽油车的65％。天然气价格比汽油低1/3，故天然气汽车可以节约20％的费用。更为重要的是天然气汽车可以大大减少二氧化碳的排放量，减少有害气体对环境的污染，与汽油车相比，在排放的污染物中，一氧化碳减少了90％，碳氢化合物减少了80％，氮氧化物减少了87％。
（7）“饮水”汽车
人们设想用当代最高级的能源——核能作为汽车动力源。核聚变的主要原料是氢、氘等，将从海水中提取氘的装置与核反应堆装置配套使用，汽车就能拥有用之不竭的能源。这种“饮水”汽车其实是核能汽车。
（8）“噬菌”汽车
气态氢是一种无污染、高热值的燃料。人们已经研制成功用光合作用培养细菌来生产氢气，这种汽车时速可达200千米。
（9）“侏儒”车
美国还研制了燃烧效率比现有汽车高3倍的、风靡欧洲的电动“侏儒”车，该车具有速度高、低公害、易操作和微型化等众多优点，这种新型绿色汽车已经开始进入实用化的阶段。
（10）碳素纤维汽车
日本东京电力公司最近推出一种以碳素纤维为车身的汽车，这种汽车的最高时速可达176千米，被专家们称为“绿色汽车的楷模”。据德国宝马汽车公司测算，目前仅欧洲每年退出使用的汽车就达2000万辆，其中宝马公司年报废汽车将达到25万辆，因此，如何有效地回收利用材料成为一个研究的课题。
回收的骑车轮胎
报废汽车作为垃圾是一种极大的浪费。将报废汽车上可用零部件回收、利用，不仅可以避免资源的浪费、降低汽车制造成本，还可以在很大程度上减少对环境的污染，可谓“一举三得”。美国是世界上回收汽车最有效的国家之一，目前每辆汽车总质量的75％的部分都已重新回收利用起来。方式之一是把汽车上值钱部件加以翻新，再重新出售。像这种回收、加工再利用的汽车零件商在美国约有12000家之多，年营业额达到几十亿美元。在汽车零件中，轮胎的回收最有意思。
在美国，人们不经意间用上的产品就可能是利用回收的废旧轮胎制作的。美国人每年要扔掉约2.7亿个旧轮胎，相当于每人1个。这些旧轮胎中有64％被回收利用，制成燃料油、地面胶、汽车部件以及其他家用或工业用橡胶粒等。这成为环保产业的一部分。在回收的旧轮胎中，2/3被用来生产燃料油，马萨诸塞州的绿人公司就是一家专门回收废旧轮胎生产燃料的厂商。从每个废轮胎里可以提炼出9.5升燃料油。这家公司每年回收1700万个轮胎，其产品则提供给各家发电厂、造纸厂和水泥厂。1999年该公司获纯利润470万美元。
俄勒冈州另一家回收轮胎的公司，用旧轮胎来生产马厩用的垫子。这种垫子铺在马厩内的地面上，既可以保护马腿不受意外伤害，又能使马厩变得更加容易清扫。
回收轮胎最为常见的产品应该算是清扫地面用的橡胶刮板了。各家厂商为了吸引用户，将刮板制成各种形状，即使是形状怪异的角落，也可以用这些刮板轻松地打扫干净。
在美国，一部分环保工业已经不再需要政府的支持，而是可以真正成为一个既是公益的又是自负盈亏的产业了。由于“环保”一词在英语中是以字母“E”开头的，因此，美国人将它和现在十分热门的英文中以字母“E”开头的“电子商务”相提并论，称它为另一种“E产业”。
在城市交通中，一辆公共汽车所占据的道路面积仅能供10辆自行车行驶；公交车辆的运营效率是自行车的6.6倍。一自行车大行其道，不仅增加了骑车人的体力和时间消耗，而且降低了道路运营能力，加剧了交通拥堵状况。自行车和机动车混行，还增加了交通事故的发生率。然而，在交通拥堵比较严重的大城市中心地区，公交车辆的车速下降至与自行车不相上下，每小时只有10千米；北京市公共汽车时速仅有8千米；据说曼谷不到5千米。在速度相近的情况下，自行车灵活性强的优势就显现出来了。这也是人们宁愿冒着风雨也要骑车出行的一个重要原因。
为贯彻环保理念，丹麦首都哥本哈根早已是举世知名的单车城市，当地超过1/3人每天都踏单车上班或上学。在市内有个单车流量显示装置，装置显示，自2009年5月1日起，到2009年11月末，经过的单车数量累计已超过149万辆。上海市居民20世纪70年代乘坐公交车与使用自行车的比例为6∶4，现在倒过来了，为4∶6；天津市则由2∶8变为0.7∶9.3。
人类出行大概再也无法放弃汽车，就像难以放弃直立行走一样。然而，人们还是划出了一块块禁止车辆通行的地方，为心灵的退避留下了余地，这就是步行街——都市生活中最后一些免遭汽车碾过的街区。在这里，人们尽可以悠然漫步，观光购物，既不受汽车废气和噪声之苦，也不必为交通安全担心。
在汽车交通发达的国家，都市里形形色色的步行街相当普遍。有的步行街经过专门规划建设，在街道两旁种植了高大的树木，修建了喷泉，设立了雕塑，并在车辆交通上采取完全封闭方式，禁止一切车辆在任何时间进入。有些步行街则在规定时段内禁止车辆通行。比如，东京银座至上野长街，平时照常通车，每到星期日就禁止车辆通行，改为步行街。欧洲小国列支敦士登规定星期日为无汽车行驶日，就连外国游客都必须把汽车停放在国境之外，成为一个步行国。
德国是世界上步行街发展最早、最快、也最多的国家之一。早在1927年，德国埃森市政当局就采取了封闭交通的方式，从而形成了最早的步行街。在英国和美国，每座城市的中心都设有几条步行街。巴西圣保罗市的步行街有80多条，一些街道允许行人滑旱冰通过。日本城市的限时步行街也很多，有“步行者的天堂”之誉。今天，全世界已有1200多个城市辟有步行街。
早期步行街的设立，主要是出于交通安全的考虑。这些街区多为城市繁华地带，商业设施稠密，顾客流量很大，车辆频繁穿梭往来极不利于行人安全、不利于他们从容地浏览和购物，尤其是携带儿童的年轻父母，几乎一步也不敢离开自己的孩子。
在现代都市中，步行街被纳入市政当局的规划之中，在传统商业街和文化街的基础上经过改建之后，它不仅隔绝了车辆交通的嘈杂，而且以其浓厚的文化品位和独特的街区风情，成为人们休闲与购物的胜地。在这里，人们可以轻松自由地漫步，享受市井文化的情趣。
9月22日“无汽车日”
地球环境的逐渐恶化，使得人们重新向往那种没有马达轰鸣的安静的生活。于是意大利、法国等国家开始想起过“无汽车日”了。1999年8月6日，意大利环境部长龙基宣布，约有50意大利城镇将于同年9月22日参加全国城市“无汽车日”活动，以提高公民的环保意识。龙基说，罗马、都灵、佛罗伦萨和那不勒斯等大城市都非常支持举行这次环保活动，届时这些城市的居民将靠步行或骑自行车出门办事。在“无汽车日”，许多城市还要举办一系列环保宣传活动，一些学校也将开设有关大气污染问题的讲座。意大利许多城市都有著名的建筑物和露天雕塑，但由于街道狭窄，汽车尾气对两侧建筑物和露天雕塑的污染和腐蚀十分严重。意大利政府每年都要拿出大笔经费消除建筑物和露天雕塑上的污染物。意大利还建议将9月22日定为欧洲“无汽车日”，在这一天全欧洲的城市都禁止汽车上路。
要减少汽车污染对城市环境的危害，最有效的办法是调整城市交通政策，大幅减少私家车数量，优先发展公交，提倡自行车交通；同时，还应加速发展、普及环保型汽车，减少对石化燃料的依赖。
当前环境与发展问题受到国际社会的普遍关注，环境问题早被认为是当代社会所面临的最严峻的挑战之一。人们越来越深刻地认识到，日益严重的全球性环境恶化，已经威胁到人类生存和社会的发展。坚持可持续发展之路，是我们面临的唯一选择。
爱护自然、保护环境是人类对自然、对地球的责任与义务，我们要像尊重自己一样，尊重与善待自然。从节约一滴水开始，从节约一千瓦时电开始，我们是绿色地球的守护者。我们期待，我们的子孙后代能看到碧蓝的天空，呼吸到新鲜的空气，享受到我们曾享受过的一切大自然的恩赐，然后，对他们的祖先心怀感恩。
汽车排放的氮氧化合物
在汽车排放的尾气中，氮氧化物占据的比重很大，它包括多种化合物，如一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等。在这些化合物中，除二氧化氮以外，其他氮氧化物均极不稳定，遇光、湿或热会变成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又变为二氧化氮。因此，汽车排放的氮氧化物最终多数变为了一氧化氮和二氧化氮（以二氧化氮为主）的混合体。氮氧化物对人体都具有不同程度的毒害。
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