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丹佛市（DENVER）——假设你有一个想法，想设计出更清洁、更简便和更节能的卡车和汽车内燃机。你的设计灵感来自二战时期纳粹德国的轰炸机引擎，美洲轰炸机是二战德国的末日杰作，设计初衷是在战争结束时轰炸美国。
你缩小引擎的尺寸，使它能够被放进汽车或卡车里。你还给你的汽车公司起了个来源于古希腊和古罗马神话故事的晦涩的名字——阿凯提斯动力公司（Achates Power）。然后你意识到推广它很困难。因为，想实现汽车工业从传统发动机向电力发动机的转变需要发展新技术，而这可能要耗费数年甚至数十年。
去何处寻求帮助？
位于加州圣地亚哥的阿凯提斯动力公司来到了美国能源部高级能源研究计划署(Advanced Research Projects Agency-Energy，以下简称ARPA-E)。十年来该机构为有广阔前景的清洁能源公司提供了大量的资金、技术和市场支持。
虽然大部分政府机构会回避风险，但APPA-E已经花费20亿美元用于资助76家新公司的开设。APPA-E的项目获得了来自私营部门的29亿美元的投资，并且开发出350项美国新专利。
“这是低碳和低污染排放引擎，” 阿凯提斯动力公司总裁兼首席执行官戴维·克朗普顿（David Crompton）在本周ARPA-E召开的专家与投资者“峰会”上说。他将自己的设计形容为一款没有汽缸盖的发动机，能像柴油一样燃烧燃料，并且使两个活塞在相反的方向上同时运动。
它被称为 “对置活塞发动机”，比传统的柴油发动机高效30%，比汽油发动机高效50%的同时比汽油发动机少60%的零部件。利用ARPA-E资助的一笔小额经费，公司将这个创意卖给了美国国防部。美国国防部已经投资1400万美元在此基础上研发出一款新型引擎，能为高级版中型布莱德雷战车（Bradley Fighting Vehicle）供能。阿凯提斯动力公司声称他们已经吸引了来自风险投资公司和“石油和天然气气候倡议”成员的1.6亿多美元的投资。“石油和天然气气候倡议”成员包括许多世界重要石油公司。
“我们的投资者很有耐心，”克朗普顿解释说，现在还有六个为不同尺寸的引擎分别设计的开发方案正在进行，囊括了为重型卡车和皮卡设计的引擎方案。今年APPA-E的第二笔资助 帮助阿凯提斯动力公司吸引了日产和密歇根大学能源研究所共同开发一款为混合动力汽车供能的小型单缸发动机。
旨在改变交通运输领域、位于加州阿拉米达的西拉纳米技术公司（Sila Nanotechnologies）已获得来自ARPA-E的三笔资助。该公司正在研发一种硅基物质，声称其能够将电动汽车中锂离子电池性能提高约20%。
这家公司的联合创始人和首席执行官基尼·巴蒂克斯奇（Gene Berdichevsky）说，这项能延长电动车续航里程并缩短充电时间的研究已吸引梅赛德斯·奔驰（Mercedes-Benz）的母公司戴姆勒股份公司（Daimler AG）入股西拉公司。巴蒂克斯奇说，公司从2012到如今的努力应该能让其他公司明白，发展新汽车技术“所需的时间比人们想象的要长”。不过，他补充说，“你可以找到令人称奇的合作伙伴。”
这些新发现将在何处以多快的速度 应用于交通运输领域仍然悬而未决。科罗拉多州能源办公室（Colorado Energy Office）的执行主任威尔·图尔（Will Toor）也在会议上表示，汽车和卡车终将电动化。然而，他补充说，这种转变何时发生，我们不得而知。
“交通运输并未朝着正确的方向发展，”图尔说。他指出各州的传统举措是“先预测未来交通增长量，再决定增加多少条车道。”
“目前的交通状况不能使我们满意。”他补充道。
他期望实现的一个重要目标是减少交通拥堵。他担心随着其他科学技术的发展，比如无人驾驶汽车技术，可能会诱导司机在开车到达目的地后命令他们的汽车在街上自动驾驶，以此逃避停车费。
作者：John Fialka，《气候快线》（Climatewire）的创始编辑。
翻译：李清
审校：孙雨漠
引进来源：科学美国人
本文来自：环球科学
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