在过去的几十年里，“明日之车”的承诺一直未能实现，而它本应解决的问题却日益加剧。一加仑汽油的平均价格比20世纪80年代初以来任何时候都要高。中东地区似乎比以往任何时候都更加动荡。就连气候怀疑论者也开始承认，我们排放到大气中的碳可能会带来灾难性的后果。面对这些情况，汽车制造商推出的汽车平均每加仑汽油行驶21英里，比T型车差了约每加仑4英里。
然而，希望到来的速度比你一直在听说的氢经济要快。几家小型公司正在开发新的发动机技术和先进的汽车设计，承诺每加仑汽油可行驶100英里。这些方案从简单的——减轻重量、改善空气动力学——到令人难以置信的（一家公司想借鉴喷气发动机的一些技巧）。
当X Prize基金会——这个通过其1000万美元的比赛启动了太空旅游业的组织，旨在生产可重复使用的私人航天器——在未来几个月内宣布一项关于第一辆每加仑汽油行驶100英里并销售一定数量汽车的比赛时，这场竞赛应该会进一步升温。截至发稿时，奖金尚未最终确定，但X Prize官员正在讨论2500万美元的数额作为适当的激励。他们希望这项奖励能够促使人们彻底重新思考汽车应该是什么样子以及它应该如何运作。“我们需要一个范式转变，”汽车X Prize执行董事Mark Goodstein说。“我们需要改变人们对汽车的看法。”
以下是三项我们咨询过的汽车行业内部人士认为可以提高汽车燃油经济性——并很可能赢得X Prize巨额奖金——的技术。
更小、更好、更便宜
实现超高里程最明显的方法是大幅减轻重量和风阻，这是高速公路里程的主要敌人。这是你在学生工程竞赛中看到的策略，在这些竞赛中，带有自行车轮子的泪滴状微型车每加仑汽油可以行驶数百英里。但这些车辆都是昂贵的原型。挑战在于制造一种轻便、空气动力学性能极佳，同时又可靠、防撞且最重要的是，生产成本低廉的车辆，能够大规模生产。
Steve Fambro可能已经通过他的 tinkering 找到了解决方案。他的Aptera是在加州卡尔斯巴德的车库里设计的，这是一款三轮、子弹状的双座车，可以最大程度地减少阻力，重量仅为850磅（丰田普锐斯重2890磅）。他通过使用碳纤维复合材料车架来减轻重量，这是一种赛车灵感的解决方案，有助于吸收碰撞。
Fambro的公司Accelerated Composites正在吸引多家风险投资公司的注意，他希望在两年内将Aptera推向市场。“我所做的一切都是着眼于可制造性，”他说。通过使用新颖的复合材料制造技术，包括廉价的模具和自动化制造工艺，Fambro表示，他可以将每辆车的成本控制在20000美元以下。当与燃烧柴油的混合动力发动机相结合时，Aptera的油耗可以达到300英里/加仑。
要了解更多关于制造100 MPG汽车的竞赛信息，请收听PopSci播客第13集。在下方通过iTunes或RSS订阅，或下载MP3文件。
无电池混合动力车
混合动力传动系统是高里程运动的最大成功故事。像普锐斯这样的汽车的燃油经济性是行业平均水平的两倍，部分原因在于回收制动过程中作为热量损失的能量，将这些能量储存在电池中，并在之后重新使用。然而，如今最高效的混合动力车只能回收30%的能量供再利用。
美国环保署先进技术部门正在开发的一项激进解决方案是完全摆脱笨重的电池。美国环保署已经制造出一款改装的混合动力汽车，它使用液压系统而不是电池来储存制动能量。当你踩下刹车时，车轮会驱动一个泵，压缩廉价且惰性的氮气。当你再次加速时，压缩气体反向驱动泵为车辆提供动力[见下图]。
液压混合动力系统定于本月开始在两辆UPS卡车上进行测试，明年还将有一辆。该系统有望将至少70%的制动能量返还给车轮，这将使燃油经济性提高60%至70%，排放量减少40%。也许这就是为什么Charles Gray，先进技术部门主任兼液压混合动力系统的开发者之一，无法抑制他对这项潜力的兴奋。“这将是汽车史上最大的革命，”他宣称。“比装配线更大。”
当然，这一点还有待观察，但液压混合动力汽车也比传统混合动力汽车更小、更便宜。“我一只手就能拿起一个500马力的液压泵电机，而且我不是一个高大的人，”Gray说。由于这项技术将消除了对变速箱的需求——发动机只需给液压系统加压，而液压马达则驱动车轮——以及其他几个部件，因此它可以安装在一辆小型汽车上，几乎没有额外成本。福特、美国陆军和其他公司都在研究这项技术，但迄今为止，UPS——其车队经常在走走停停的驾驶中运行——是它唯一的承诺客户。
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**喷气发动机的启示
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100 MPG竞赛的另一个潜在竞争者是StarRotor，它最初是在德克萨斯农工大学开发的一款空调。化学工程教授Mark Holtzapple和他的同事Andrew Rabroker在尝试制造更好的空调压缩机时，构思出了StarRotor发动机的基本架构。“一旦我们将其与汽车发动机联系起来，我们就迅速忘记了空调，”Rabroker说。他们后来成立了一家公司（也叫StarRotor）来商业化这项技术。
StarRotor使用与喷气发动机相同的热力学过程来回收一部分通常以废气形式散失的热量，这是活塞发动机的设计所不允许的。废气热量在燃油进入发动机之前会加热进入发动机的空气[见下图]。这种热空气会带来更强大的燃烧，这意味着StarRotor可以从给定量的燃料中提取比传统发动机更多的能量。
基于压缩机原型的数据，Rabroker认为StarRotor可以将燃料中的化学能转化为机械能的比例在45%到65%之间，无论发动机的运行速度或功率如何。相比之下，典型的汽油发动机在全负荷时的峰值效率约为30%，在典型驾驶条件下效率要低得多。“加倍是轻而易举的事，”Rabroker谈到StarRotor的潜力。“我认为我们最终可以将燃油里程提高三倍。”
无论是加倍还是三倍，重要的是，创新者正在为我们的石油困境开发解决方案——这些解决方案可能在第一辆氢动力汽车上路之前就产生巨大影响。
当Billy Baker不写关于汽车行业的内容时，他正在写一本关于杂技亚文化的手记。
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