目前，我国处在经济和生产急速发展的阶段，对于能源资源的需求也不断增多。中 国是一个能源超级大国，自然界中的资源储量排在全球前列，其中能源总量位于世界第 三位。中国的煤炭总储量约为 1.01 万亿吨，石油约为 933 亿吨，天然气约为 39 万亿 立方米。已探查确定的煤炭总储量占地球现有储存量的 12%，石油占地球现有储存量的 2.5%，天然气总量占地球现有储存量的 1.1%。

中国同样是一个人口大国，人口 总数占全球总人口数量的 20%，导致我国的人均可支配的保有量不足世界人均保有量的 平均水平的一半，其中原油的可支配占有量不到九分之一。随着我国的人口数量的增 大和人均资源的消耗量逐渐增大，专家预计，到 21 世纪中期中国的人均资源消耗量将 超过世界平均水平，然而人均资源量的不足，这就成为限制国家经济可持续发展的一个 核心因素。

2014 年 6 月 20 日，中国科学院官方发言人潘教峰先生提出，在目前的创新发展方面，我国有能源储量、行业体系、农业机械化、人口老龄化、生态环境污染与城 镇城市化、天空海洋拓展等一系列问题需要解决，其中资源的问题是迫切需要得到处理 的困难，中国的人均可支配占有量不足的同时，能源资源的综合使用率仅仅不到 30%， 然而日本和欧洲国家的能源综合使用率要比中国高 2.6 倍和 3.1 倍，所以如何提高能源 的有效使用率将逐渐变成未来能源资源结构优化的研究方向之一。

2015 年，通过对汽车行业现状的分析，我们了解到中国已成为世界上位于前列的汽 车消费市场，2014 年我国的汽车总体销售量突破 2000 万辆，汽车工业在我国的社会经 济进程中占据的比重逐日增大，中国汽车的保有量也水涨船高，中国社会科学研究院汽 车行业研究所公布的《中国汽车行业发展 2014 年度研究报告》披露。

到 2014 年的第三 个阶段前期，我国的车辆保有量将突破亿辆，未来 5 年时间内每 100 户车辆保有量将会 提高到 70 辆。随着汽车行业的蓬勃发展，车辆拥有量的持续上升，由此带来的燃油急 剧消耗，车用燃油的节能问题日渐成为制约汽车行业持续发展的重要因素。目前公布的 内燃机指标显示，车用能源中约有 50%~70%能源的能量存在着无法充分利用的问题（如 图 1.1），一般说来，随尾气流失的能源能量占 40%，随冷却液流失的能源能量占 30%， 摩擦损耗占 5%，汽油发动机曲轴转动产生的驱动力占燃油燃烧产生能源的 23%~30%，