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替代能源将成主流 未来汽车的七大猜想

时间:2012-12-18 10:25 来源:网易汽车 作者:李柯达 点击:

  【电动汽车时代】电动车如果出了小区,在途中没电了怎么办?特斯拉汽车公司(Tesla)的做法是,建设太阳能超级充电站。这座480 伏超级充电器神似《2001太空漫游》中大黑石的白色版本,可以在30分钟内为特斯拉的Model S车型增加150英里的行驶里程。特斯拉首席执行官埃伦·穆斯克说,还计划在欧洲和亚洲安装充电站。

  F125!概念车

  尽管西方国家的富人开始“逃离”城市,但似乎受“城市让生活更美好”的口号所诱惑,想着搬进城市的人会更多些。联合国去年发布的《世界城市展望》预测,到2050年,全球人口将增长23亿,而城市居民将增加26亿。

  这意味着更多的车。在亚仕龙汽车科技有限公司首席执行官刘小稚博士看来,人们很难抵挡住汽车所带来的自由文化:它可以让我们到达从未去过的地方,想去哪就去哪。“最保守地看,到2030年,世界平均每4.5人就将拥有1 辆车。”她如此估计。根据公安部交通管理局提供的数据,截至2011年,中国机动车保有量达亿辆,汽车保有量达1.04亿辆。工信部预计,到2020年中国汽车保有量将超过2亿辆。

  刘小稚曾任通用集团概念车设计总监、通用汽车中国(微博)公司首席科技官兼总工程师、通用汽车台湾公司董事长兼总裁。她深谙汽车社会将给城市生活带来哪些难题:汽车在扩大活动范围从而提高工作效率的同时,也带来了能源、环境、交通、安全等挑战。

  想象一:电力变革

  国际能源署(IEA)近日表示,超过一半的世界石油供给在交通方面,而其中又有3/4消耗在了路面交通上。“即使把已勘探到还没有开发的油田数量一并计算在内,如果按现在汽车动力模式发展下去,到2100年地球石油资源将被消耗殆尽。”刘小稚说,石油燃料的使用还带来污染问题,“在未来的30 年中,发展中国家汽车数量急剧增加,二氧化碳排放将等于甚至超过发达国家。汽车尾气中的氮化物与硫化物等有害物质,对城市居民的呼吸系统也会造成损害。”

  汽车厂商自有办法。GE 的一份研究显示,如果1万辆油气驱动型乘用车变成电动汽车,那么每年将减少3.3万吨二氧化碳排放。因此,加州大学交通运输研究所主任丹尼尔-斯珀林(Daniel Sperling)认为,未来交通运输领域最显著的变化就是,混合动力和纯电动汽车数量将会大幅增长。

  从各大汽车厂商纷纷加入这一阵营来看,这几乎是板上钉钉的事情。通用最近公布的EN-V 2.0全电动概念车就是一例。这是通用汽车在2010 年上海世博会上发布的创新电动联网概念车EN-V 的下一代产品。纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。所以,通用称,自己正为未来城市交通打造零排放、零污染的个性化交通工具。

  目前的悬念在于,这个“未来”还有多远?斯珀林也承认,电动汽车行业要实现完全产业链覆盖还有很长的一段路要走。对电池寿命、充电站和行驶里程有限的担忧可能会令某些消费者望而却步。

  “当前纯电动汽车的性能无法满足社会需求,不管是汽车的续航里程,还是成本,抑或是充电所需时间。”今年9月,在痛斩纯电汽车,加码混合动力车后,丰田副总裁兼研发部门主管内山田武直言不讳。但事实上,1999年起就已经登陆美国市场的混合动力车,十几年间,抢占的市场份额仍仅稍高于2%。

  “但我们不能说丰田放弃了纯电动车,混合动力电驱动实际上就是在为电动车打基础,动力源变成电池就是纯电动车了。”刘小稚说。相反,丰田在低碳科技上走得更远。日本爱知县丰田市—没错,这个底特律的姐妹城市,1959年更名为丰田市—的试点小区内,每座二层小楼的楼顶上都覆盖着太阳能电池板。如果某住户蓄电池已满,富余的电量就会自动转入公共蓄电池。如果自家和公共蓄电池的电能都耗干了,电网的电力就会自动切入。这可以为车辆电池供电,而且从源头上讲,就才是清洁能源。

  想象二:充电方式的革新

  如果出了小区,在途中没电了怎么办?特斯拉汽车公司(Tesla)的做法是,建设太阳能超级充电站。这座480 伏超级充电器神似《2001太空漫游》中大黑石的白色版本,可以在30分钟内为特斯拉的Model S车型增加150英里的行驶里程。特斯拉首席执行官埃伦·穆斯克说,还计划在欧洲和亚洲安装充电站。

  还有一种尝试则直接抛开了繁琐的充电桩。“把电磁供电线圈发射器埋在地下,电动车底盘装上接收器,当电动车驶到供电线圈位置上时,二者相互感应,就开始无线充电。”中国东南大学电气工程学院电力工程系教授陈中介绍说,在实验室条件下,无线充电的传输距离已经已经缩短至40厘米,这恰好是汽车底盘距地面的高度。目前,日产汽车研发的“非接触式充电系统”,已经可以在停车时实现无线充电。而部分研究机构已经酝酿打造完整的无线充电公路。

  福特在电动汽车上采取的对策之一,是与GE 的科学家们联手,共同开发智能微型传感系统,以大幅延长汽车电池的使用寿命。现今的电动车和插电式混合动力车里面的传感器通过监控温度、电压和电流等因素 来衡量电池性能是否优良。然而,这些测量值无法充分说明电池的运行和健康状况。“一方面,我们的传感器将会置于现有传感技术无法触及的电池区域;另一方面,我们会加强测量电池新参数的能力。”福特公司表示,这两大改进能使其更好地了解电池的性能和使用寿命,并以此数据建立模型,优化电池系统管理的新型算法。

  想象三:氢能源

  奔驰公司CEO 蔡澈(Dieter Zetsche)则疾呼,量产燃料电池车是未来零排放的最理想解决方案。去年法兰克福车展上,奔驰推出了一款使用氢能源的F125! 的概念车。据悉,这款F125!百公里只需消耗氢0.79kg,如果装满燃料箱,一次最远可行驶1,000km,而极速则能达到221km/h,百公里加速仅为4.9秒。这使它具备纯电动汽车的好处—零尾气排放—却没有纯电动车的缺点。奔驰称,已经在德国有更多大胆的尝试,比如公交系统。不过,这项技术目前的成本实在太高,宝马公司委婉地表示,“2020年回归氢动力上来。”

  想象四:碳纤维结构

  如果说这样的“未来”实在太远,那么汽车厂商尝试使用更多轻质材料,并进一步改善传统汽油引擎能效的努力,则能立竿见影地起效。奥迪在其官网上,称其车身轻量化技术为未来科技。奥迪内卡苏尔姆轻量化设计中心还成立了一个特殊的新部门,专注于各种纤维增强复合材料的研究。专为拥堵城市而设计的奥迪urban 概念车,即采用了碳纤维增强塑料(CFRP)。这种复合材料的重量仅为钢材的60%,而研究表明,车重每减轻10%,能耗可降低6% 到8%。

(责任编辑:蒋城先)

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