混合動力 (Hybrid) 汽車，以汽油與電力混合為動力能源，成為節省汽油、減低污染的時髦車種，各車廠專注研發，每年推出新款式，成為主流車種，勢不可當。各車種採用的技術或有不同，原理都是把傳統燃油車輛的內燃機引擎、與靠電力帶動的馬達，放在同一輛車上，兩種動力交互使用，俗稱油電混合 (Gasoline-Electric Hybrid) 車。因為有兩種動力，所以採用較小的燃油引擎，再用電動馬達的來彌補其不足，來達到省油與減低污染的效果。

   傳統的汽車，汽油從油箱送到內燃機，點火爆炸帶動引擎轉動，經過傳動軸，再帶動車輪。電動車的電力來自電池，電力啟動馬達，經過傳動軸、帶動車輪。油電混合車是把這兩種動力系統合在一起，同時把燃油引擎變小，不足的馬力由電動馬達彌補。傳統燃油引擎，為了駕駛人應付各種路況的需要，在設計上把馬力加的很大，同時引擎也需要加大，但駕駛人真正用到大馬力的時候不多，在設計上是一種的浪費。所以油電混合車把燃油引擎縮小、重量減輕，需要加大馬力的時候就啟動電動馬達，用兩種動力來增強。燃油引擎也不必永遠啟動，有些狀況靠電動馬達就可以行駛，在等紅綠燈停車不動的時候，連電動馬達也停了，聽不到一點車子轉動的聲音。上圖為 2009 年 Toyota Prius Hybrid（點選放大）。

   瑞士聯邦技術學院 (Swiss Federal Institute of Technology) 研發了一種新的混合動力，要在下個月的汽車工程協會大會上報告成果，並展示如照片的實驗系統（點選放大）。我們多不是汽車機械專家，看不太懂照片裡的構造，這是一個實驗的油氣混合 (Gasonlin-Air Hybrid) 系統，汽油引擎、加空氣動力。原理是靠引擎活塞的抽動，來壓縮空氣，然後儲存起來，壓縮的空氣以後再釋放出來，驅動引擎的活塞、驅動汽車行駛，就替代電池與電動馬達了。

   理工學院的 Lino Guzzella 教授，是研究油氣混合系統的主持人，認為目前的油電混合車雖較傳統車省油，同時也能用煞車所釋放出的能量，轉換成電能送回電池，但電池成本仍高，兩套動力系統也讓成本大幅度增加，合起來是傳統引擎的兩倍，但油氣混合系統的成本，較傳統系統僅僅增加 20%。經電腦模擬，油氣動力較油電動力節省 80% 的耗油量，極有價值繼續研發，製造成實用的油氣汽車。

   用壓縮空氣驅動車輛的想法，並不新奇，但如何使得空氣移動所產生能量的損失最小，一直是重大的挑戰，而壓縮空氣所的儲存的能量遠低於電池，使得油氣混合的效益有限。Guzzella 教授重新設計了系統，精確控制空氣的流動，提升整體效益，為了克服有限的壓縮空氣儲存容量，盡量把空氣能量用在提升燃油引擎上。與其用傳統 2000cc 的汽油引擎，Guzzella 教授用了一個 750cc 的引擎，馬力足夠汽車平穩的行駛，一旦需要加速，濃度高的壓縮空氣立即注入引擎，多量的氧氣迫使引擎多燃燒汽油，增加速度，稱之為增壓 (Supercharge)。

   Guzzella 教授的油氣混合車，80% 的能量取於 750cc 的汽油引擎，其餘的能量來自採集煞車釋放的能量，然後再用在加速上。短距離行程可獨自以壓縮空氣帶動行駛，不需燃油，另外壓縮空氣可以增減引擎活塞的速度，來調節引擎，達到最佳運轉效益，來節省汽油。很重要的一點是壓縮空氣可以用來啟動引擎，所以路口等紅燈的時候，引擎救可以關掉，綠燈再啟動，這與油電混合車的作用相同。

   Guzzella 教授說的效益，雖然是根據電腦的模型測驗得來，但他仍然設計一個具有基本組件的實驗引擎，展示壓縮空氣驅動引擎活塞、引擎增壓、用壓縮空氣發動引擎。下一步工作就是如合作設計上的改善，來達到預期的運轉效益。電影「回到未來」(Back to the Future) 的汽車，用吃剩下的白菜蘿蔔作燃料，現在更進一步要用空氣了。我們拭目以待，預祝其早日完成。