近一百年前，亨利·福特和托馬斯·愛迪生攜手共創(chuàng)電動(dòng)車大計(jì)的謀劃落空了，因?yàn)楸藭r(shí)1914的電池技術(shù)還達(dá)不到。從此，車輛幾乎全是靠燒油在大道上一路狂 奔，這直接把我們推向全球變暖的淵藪。現(xiàn)在，福特和特斯拉、雪佛蘭這樣的公司合作終于打造出電動(dòng)車的部落。豐田用油電混動(dòng)的普銳斯掀起一輪熱潮，特斯拉的 Elon Musk則完全拋棄了碳?xì)浠衔镞@種燃料，用一款純電動(dòng)的Model S定義了新紀(jì)元的汽車。同時(shí)，插電混動(dòng)就像這二者的奉子婚姻，不過豐田的插電式混合動(dòng)力普銳斯與雪佛蘭Volt是截然不同的。那么，我們?yōu)槭裁葱枰羞@ 些不同的技術(shù)？那讓我們來看看純電及混動(dòng)車的前世今生吧。
●電動(dòng)車潮流緊跟技術(shù)發(fā)展
電動(dòng)車的歷史可以追溯到19世紀(jì)初，但第一輛真正意義上的電動(dòng)車是由英國(guó)電車大王托馬斯·帕克(Thomas Parker)在1884年發(fā)明的。電動(dòng)車在世紀(jì)之交迎來了一個(gè)小規(guī)模的黃金時(shí)代，并在1912年達(dá)到頂峰，那一年僅在美國(guó)就生產(chǎn)出了34,000輛電動(dòng) 汽車-相當(dāng)于2002年整個(gè)混合動(dòng)力車/純電動(dòng)車的生產(chǎn)總和。這些汽車由于其簡(jiǎn)單的操作和有限的續(xù)航里程而在城市里大受歡迎，并且它們的主要客戶是婦女。 然而隨著大量石油儲(chǔ)量的發(fā)現(xiàn)和高速公路的發(fā)展，有著更長(zhǎng)續(xù)航里程的燃油車重新占據(jù)了主導(dǎo)地位。到了1910年前后，大多數(shù)企業(yè)均停止生產(chǎn)電動(dòng)車，除了像叉 車和高爾夫球車這樣的專門設(shè)備。
在此之后，電動(dòng)汽車的發(fā)展幾乎停了下來，再有的就是像Henney Kilowatt這樣胎死腹中的嘗試。也的確有些研發(fā)尚在進(jìn)行，制造混合動(dòng)力汽車的一個(gè)早期嘗試是AMC1967年的Amitron：使用能源再生制動(dòng)的 第一輛美國(guó)汽車。當(dāng)時(shí)的想法是使用制動(dòng)能量給汽車電池充電，奧迪、沃爾沃和其他品牌也的確在幾款試驗(yàn)車型上嘗試了這項(xiàng)技術(shù)。
將汽油這個(gè)妖精收回瓶子里并沒那么容易，雖然現(xiàn)代的電動(dòng)車幾乎在各方面都更勝一籌。電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單，因?yàn)樗鼈儾⒉恍枰獜?fù)雜的傳動(dòng)裝置、冷卻 液和其他配件。另外電動(dòng)汽車也非常有效率，它能有效利用電池里90%的電力，這不知要比燃油車30-35%的效率甩出幾條街。事實(shí)上，電動(dòng)車的造價(jià)能做到 僅僅是燃油車的零頭，但要除了一個(gè)部件：那就是電池，它造價(jià)昂貴，并且單位質(zhì)量可存儲(chǔ)的能量?jī)H是汽油的5%。
今天車用電池普遍采用的是鋰離子電池(和你在筆記本電腦上找到的差不多)，它有良好的能量密度，但價(jià)格昂貴、高度易燃。例如，據(jù)估計(jì)，特斯拉Model S的電池成本是15,000美元，這大約是其70000美元售價(jià)的五分之一。 (特斯拉希望在Gigafactory建成后電池成本能下降到8,000元。)能使電池更高效更便宜的新技術(shù)看起來指日可待，但離商業(yè)化還有距離。
●哪些廠商對(duì)電動(dòng)汽車和混動(dòng)車感興趣？
豐田用一輛普銳斯掀起了混動(dòng)車的狂潮，它是在1997年被大張旗鼓地推向日本市場(chǎng)的(上面這位一臉緊張的是時(shí)任豐田汽車總裁的Hiroshi Okuda)。這款車在母國(guó)取得了巨大的成功，遠(yuǎn)超豐田的預(yù)期，僅在第一年就賣出去了18000臺(tái)。與此同時(shí)，其他汽車制造商1997年到1999年間在 美國(guó)推出了純電動(dòng)車，但他們賣得不好。本田在1999年用一輛雙門Insight混動(dòng)車進(jìn)入了美國(guó)，豐田的普銳斯也在次年登陸美國(guó)海岸。
隨著Insight和普銳斯的走紅，混合動(dòng)力車成了標(biāo)榜綠色出行的人們趨之若鶩的稀罕物。2009年普銳斯的銷量突破200萬大關(guān)，其他品牌也緊隨其后推出混動(dòng)車型，包括福特、雪佛蘭、大眾，甚至還有保時(shí)捷。
與此同時(shí)，在2008年，PayPal大王Elon Musk推出特斯拉全電動(dòng)跑車，也是使用鋰離子電池的首個(gè)量產(chǎn)車。雖然特斯拉并沒有自建底盤(它用的是蓮花Elise的底盤)，不過它仍然開啟了民智，其 他廠商如雪佛蘭慷慨宣言，要追求自己的商用電動(dòng)汽車。結(jié)果可以接成個(gè)長(zhǎng)龍了，雪佛蘭Volt(混合電動(dòng)汽車)和日產(chǎn)Leaf(純電動(dòng)汽車)均在2010年 推出，其次是沃爾沃C30電動(dòng)車、福特福克斯電動(dòng)車、寶馬ActiveE、豐田RAV4電動(dòng)車等。特斯拉自己也在2012年推出了Model S，它可以說是一鳴驚人，在所有這些電動(dòng)車?yán)锩媸亲钪摹?/p>
●混動(dòng)車如何工作？
所有的混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車都使用再生制動(dòng)來回收制動(dòng)功率，并將其存儲(chǔ)在電池中?，F(xiàn)代混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車使用的是混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。并聯(lián)混合動(dòng)力汽車， 像本田的Civic和Insight，是天然氣為動(dòng)力的汽車，它有一個(gè)小電動(dòng)機(jī)并聯(lián)接在內(nèi)燃機(jī)(ICE)上。這樣的車輛在高速路上運(yùn)轉(zhuǎn)還能頗有效率，不過 起起停停就沒那么好了。
雪佛蘭Volt(上圖)是一“串聯(lián)”插電式混合動(dòng)力汽車的例子。這款車的動(dòng)力系統(tǒng)是純電動(dòng)的，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)僅僅通過一臺(tái)發(fā)電機(jī)給電池充電。由于充電過程中的 效率損失，串聯(lián)式混合動(dòng)力車在高速公路上反而效率不高，而在啟停頻繁的城市駕駛中表現(xiàn)更好。最后，像豐田普銳斯這樣的汽車使用串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)的組合，因此 在城市和高速公路上都能游刃有余，不過它的成本也更高。
像雪佛蘭Volt和豐田普銳斯這樣的插電混動(dòng)汽車，都有一個(gè)充電口和足夠大的電池，以便在行駛距離更長(zhǎng)時(shí)依然保證全電動(dòng)駕駛。例如，普銳斯充三小時(shí)電就能跑11英里，而Volt充10到16小時(shí)就能跑38英里。
●電動(dòng)車的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單
19世紀(jì)后期，以電池為動(dòng)力的電動(dòng)車后，鉛酸電池一度成為主要?jiǎng)恿┙o設(shè)備。后來出現(xiàn)的鎳鎘電池、鎳氫電池，鋰離子電池，燃料電池等都是根據(jù)現(xiàn)有科技水平 的發(fā)展研發(fā)出來的電源動(dòng)力。相比混合動(dòng)力車型，電動(dòng)車的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單得多，不過它們的傳動(dòng)系統(tǒng)、電池和充電設(shè)計(jì)彼此非常不同。特斯拉Model S是采用異步感應(yīng)電機(jī)的后置引擎后驅(qū)車，而日產(chǎn)Leaf則是一輛使用同步電機(jī)的前置前驅(qū)車。更加極端的例子是，奔馳SLS AMG的電動(dòng)版(上面這輛華麗的車)有四個(gè)電機(jī)，每個(gè)車輪一個(gè)，一共產(chǎn)生740匹的馬力。
大部分電動(dòng)車用標(biāo)準(zhǔn)插座充電，一夜差不多就能充滿，240伏電則大約可以節(jié)省一半的時(shí)間。特斯拉Model S還有個(gè)可選的雙充電器，每充一個(gè)小時(shí)就能跑58英里。特斯拉還提供了103個(gè)免費(fèi)的超級(jí)充電樁，20分鐘就能將電池充個(gè)半滿。另外，在精品服務(wù)站點(diǎn)90 秒就能更換一個(gè)滿電電池。
●新能源車有什么吸引人的地方？
化石燃料驅(qū)動(dòng)的汽車對(duì)全球變暖、海洋酸化和其他惱人的環(huán)境惡化難辭其咎。它們還把美國(guó)慣成了一個(gè)重度依賴石油進(jìn)口的國(guó)家，而石油賣家又不總是那么友好。
不過即使你不關(guān)心地緣政治，你也一定會(huì)同意環(huán)保汽車有許多好處。由于電動(dòng)汽車的重量更輕、缺乏內(nèi)部燃燒，電動(dòng)汽車跑起來會(huì)比燃油汽車更安靜。電動(dòng)汽車的整 個(gè)前部可以是一個(gè)潰縮區(qū)，這樣真遇到撞車也會(huì)更安全。而且你可以常常在HOV車道(類似“公交專用車道”)上合法駕駛你那輛電動(dòng)汽車或插電混動(dòng)車。
純電動(dòng)汽車和插電混動(dòng)車的價(jià)格比燃油車高出許多(當(dāng)然是因?yàn)檫@些大電池)，不過，大多數(shù)電動(dòng)車和像雪佛蘭Volt這樣的插電混動(dòng)車，會(huì)得到7500美元的 聯(lián)邦稅收抵免，在加州，還會(huì)有額外的2500美元電動(dòng)車補(bǔ)貼，或1500美元的插電混動(dòng)車補(bǔ)貼。例如，日產(chǎn)Leaf賣3萬美元左右，不過算上減免補(bǔ)貼，其 實(shí)2萬美元就能買到。另外，5年內(nèi)你可以省下大約4000美元的燒油費(fèi)用，這樣價(jià)格其實(shí)就是16,000美元了。那么維護(hù)費(fèi)用是個(gè)什么情況？這很難說，因 為電動(dòng)車總共上路也沒多長(zhǎng)時(shí)間，不過這些車子這么簡(jiǎn)單，維護(hù)起來應(yīng)該也不難。
●關(guān)于電力車型的爭(zhēng)議從未停止
隨著路上的混動(dòng)和純電動(dòng)車越來越多，電池和維護(hù)的價(jià)格也在下降。特斯拉公 司計(jì)劃在Gigafactory建成后將Model S的電池價(jià)格降至8,000美元左右。電池科學(xué) ——像最近鋰陽極的進(jìn)步——將最終被商業(yè)化，從而降低電池重量和成本。在短短幾年內(nèi)，電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車已經(jīng)有了相當(dāng)大的進(jìn)步。所有這一切得來不易， 法規(guī)、回扣和良性競(jìng)爭(zhēng)促使汽車制造商將這個(gè)領(lǐng)域推向新的高峰。我們可以設(shè)想一個(gè)美好的未來，那時(shí)，電動(dòng)車都足夠便宜，便宜到政府補(bǔ)貼都顯得多余，當(dāng)這一切 成真時(shí)，我們?nèi)巳硕际勤A家。
總結(jié)：不管是潮流也好，技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)也好，以電力為主的車型經(jīng)歷了接近兩個(gè)世紀(jì)的演變才成為今天我們偶爾能在街上看到的新能源車，如何提供電力供給效率似 乎只能留給物理學(xué)家的各種猜想理論，至少對(duì)于目前的我們來說,，先把充電站建設(shè)到加油站覆蓋率的1/4，有關(guān)電動(dòng)車的一切爭(zhēng)論或許將最終有個(gè)答案。
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