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电动车新技术未来可能朝多极化方向发展
  发布时间:2008-2-10  阅读:6459
电动车发展之迅速,众所周知。从上个世纪九十年代进入民众的视线到今天“电驴满大街跑”,如果以1999年国家颁布电动车标准为起点,到今天也不足十年。

  电动车未来将如何发展,不仅是消费者也是业内人士关心的话题。

  技术进步带来市场繁荣。然而,当媒体连连传来燃料电池技术研究发布新成果,生产商高调研发电动汽车利好消息之时,业内却对此反应不一。“新技术应用成本太大,电动汽车老百姓谁买得起?”一位电动车生产商如是说。他认为,新技术进步速度超过了市场需求不可能得到广泛应用。而另一位资深业内人士却乐观地表示,新技术的应用和推广只是时间问题。

  据了解,由于电动车新技术正处在多方向研发和推广应用论证阶段,因此电动车的未来可能朝多极化方向发展。

  电动车的历史与中国的机遇

  “本来街上所有跑的车就该都是电动车,”常常大谈技术革新和电动车发展史的浙江绿源电动车有限公司董事长倪捷显然属于乐观派,他介绍,一百多年来,电动汽车在汽车发展史中经历了三次重大机遇。

  第一次发生在一百余年前。由于当时电池和电机的发展较内燃机成熟,而且石油的运用还没有普及,使电动汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重的位置。据统计,到1890年在全世界4200辆汽车中,有38%为电动汽车,40%为蒸汽车,22%为内燃机汽车。到了1911年,电动出租汽车已经在巴黎和伦敦的街头上运营,1912年在美国更有至少3.4万辆电动汽车运行。

  后来,由于石油的大量开采和内燃机的种种优越性,电动汽车渐渐被人们忽视。直到上世纪70年代石油危机爆发,世界各国开始考虑替代石油的其他能源,包括风能、太阳能、电能等可再生能源。因此从政治经济方面考虑,才又给了电动汽车第二次机遇。

  第三次机遇开始于若干年前,世界上除了已存在的能源问题之外,环境保护问题也逐渐成为各方所关心的重大课题,内燃机汽车的排放污染,给全球环境以灾难性的影响,因此开发生产零污染交通工具成为各国所追求的目标,电动汽车无(低)污染优点,使其成为当代汽车发展的主要方向。

  倪捷说,纯电池技术电动汽车开发在日本、美国技术先进的西方国家,并没有获得成功。2003年,福特、戴姆勒-克莱斯勒、丰田、本田、通用等公司先后宣布纯电池汽车研究失败,主要原因是这些国家已经是汽车社会,希望开发出代替传统汽车的电动交通工具达到或者接近传统汽车,当研究出加速度和传统汽车无法相比的电动车不被原来开汽车的人认同时,自然难以推广应用。

  他指出,中国还没有真正进入汽车社会,对于电动汽车概念认识的对应对象是电动自行车,因此对介于传统汽车和电动自行车的一种中速电动汽车显然更加乐于接受,当技术条件基本成熟,市场推广的难度就不会大。不过,一种新的交通工具使用需要交通管理观念和方法相应变化与之相适应,所以电动汽车即使技术已经相对成熟,但面对目前中国现行交通管理体制的现实,解决上路问题可能需要比研发更长的时间。

  可行的超电容“换电”技术

  早在2001年,我国就启动了“‘十五’国家863计划电动汽车重大专项”,当时提出在传统内燃机汽车方面,我国落后于国外先进水平20年以上,但在电动汽车领域只有四五年的差距,因此,加快电动汽车的研发并尽早实现产业化,是实现汽车工业跨越式发展的重要途径。

  “十五”期间,电动汽车重大专项经过三轮技术研发,共安排课题160多个;国家为此投入专项资金8亿多元,地方及课题单位的投入超过了20亿元;参与的企业、大专院校、研究院所总数超过了200家,但时至今日,市场上仍然难觅电动汽车的踪影,极少量的也只停留在试点、试运行阶段,电动汽车产业化更只处于初级准备阶段。

  据了解,续驶里程短、充电时间过长、售价过高是业内公认的制约纯电动汽车发展和推广的三大难题。国内外纯电动汽车的整车技术已日趋成熟,遗憾的是,单一以动力蓄电池组为能源,电池容量有限、续驶里程普遍不理想。如铅酸蓄电池车,电池容量很小,电量仅能运行100公里左右。

  记者了解到,哈尔滨工业大学最近研制成功一款超级电容电动车,一次只需充电15分钟便能连续行驶25公里,最高时速可达52公里。这项技术日前通过了黑龙江省科技厅组织的专家鉴定。

  据专家介绍,大容量蓄电池组与超级电容车‘嫁接’技术简单,在超级电容车四周布置4组大容量蓄电池组,即变成了双电源电动车。超级大容量电容器总成在启动、加速、上坡时做工,多组大容量动力蓄电池组在平缓道路上供电,二者相辅相成,不仅增加了蓄电池的循环寿命,高性能蓄电池锂离子电池、镍氢电池 还可以使电动车连续行驶400公里左右。

  但该项技术,创新地应用换电池来解决充电时间过长的难题。纯电动汽车的电池不再固定安装,而是可取出。这需要与换电站相结合,就跟现在的加油站模式相类似。新型纯电动汽车可通过在智能化、自动化换电站更换多组大容量动力蓄电池组和超级大容量电容器总成补充电能,更换过程仅需几分钟,和汽车加油一样方便快捷。

  但换电站需要电力供应等有关部门的配合。据了解,国家电网公司正有意试点建立换电站,现在正在进行前期研究和可行性调查。

  纯电动汽车具有良好的环保效应,零排放、噪声小、运营成本低廉。但推广难的主要原因就是售价过高。目前,这项研究在以电容为能源的电动车连续行驶里程、最高车速等方面达到先进水平。据介绍,这种超级电容电动车2007年将在哈尔滨市公交系统试运行,预计在2008年可推向市场。

  氢燃料电池最理想

  在采访中,记者了解到,许多电动车技术研究人士认为,氢燃料电池是电动车最理想的也可能实现的技术。

  燃料电池是一套电化学设备,它将氢和氧化合,把化学能转化为电能,同时产生水。由于燃料电池没有普通发动机的燃烧过程,不产生对环境的污染,因此它是一种清洁、可靠的能源。燃料电池需要的氧广泛地存在于空气之中;而氢,作为世界上存量最丰富物质,可以利用太阳能、风能等可再生能源,以及从石油、生物物质和天然气中获取。

  燃料电池使用的氢为液态或气态。为燃料电池供氢可有两种方式:一种是通过使用重整器,从诸如汽油之类的碳氢燃料中重整制取高质量的氢,再提供给燃料电池组使用;另一种是把氢储存在汽车上直接供燃料电池使用。在为车辆提供动力时,燃料电池通常被串联在一起提供电能。串联在一起的燃料电池越多,输出的电能就越强。在设计燃料电池组时,至关重要的问题是减少燃料电池堆的尺寸和重量,同时改善其性能。燃料电池堆尺寸减小后,可以节省更多的空间,这一点在小型车中显得尤为重要;燃料电池堆输出性能的提高则有助于其驱动更大型的汽车。

  要使燃料电池技术走入寻常百姓的生活,目前仍有许多技术问题需要解决,包括在向氢能源经济转化过程中人们能源使用习惯的改变、氢的储存、燃料电池的成本和氢基础设备的建设等。其中亟待解决的问题是氢基础设施的建设,而这需要政府、能源公司和汽车公司等多方面的努力。

  除了电动车用二次电池以外,在电动汽车用燃料电池方面,历年来全球工业先进国家均投入巨额研发费用,并以国家型推动,由于目前各种燃料电池除了制造成本高以外,尚有产品技术成熟度均不高例如激活及加速时,氢氧结合产生的电能并不能达到车辆行驶的要求 ,及氢燃料反应所产生的水会降低燃料电池的效率等技术课题存在,再加上如何解决低温下激活、高温行驶时等的课题,均是汽车用燃料电池今后主要的研究开发方向。

  目前,燃料电池电动汽车的产品技术发展,多仅处于实验的概念车种阶段而已,预计长期5-10年内才有可能有小批量量产的混合动力车种商业化产品上市。

  铅酸电池或将长久使用

  虽然上述技术有许多已经崭露头角,但是许多电动车生产商对却新技术并不“感冒”。

  记者调查发现,原因主要有两个方面。一是,由于目前国内电动车生产企业绝大多数都是民营企业,规模小,同时,电动车生产技术

      门槛低造成行业过度竞争,使得生产经营利润越来越薄,而新的生产技术更新换代成本非常大。二是,目前电动车的消费者主要都是中低收入人群,他们对价格敏感度高,新技术必然会提高电动车的售价,当价格超过一定程度,销售量则受到影响。

  山东济南电动车销售商刘利明在和记者谈及未来电动车新技术时介绍说,电动车分成三大类别,一是电动自行车,二是轻型电动摩托车,三是电动汽车。电动车在中国推广发展的契机实际上就是电动自行车和轻型电动摩托车,这两种产品的消费者是电动车生存的基础,而价格低廉,回收效果好,易操作等特点使得铅酸蓄电池技术成为压倒性多数的主流技术,从销售和市场应用的角度,这两种产品的技术更新换代并不具备紧迫性。因此他预见,即使其他电池新技术被应用,铅酸蓄电池也可能会在相当范围产品被长久使用。

 
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