我国电动车现状及发展趋势 不够理想。
另外电动车的电池组成本高出传统燃油汽车的油箱太多,这致使目前电动车的售价很高,几乎是传统燃油汽车价格的一倍。然而从长远考虑,由于使用成本低廉,消费者可以在后期省下的昂贵燃油费中得到补偿。国家也会在近几年出台购电动车的补助政策,这些政策会促使消费者倾向于购买电动车。
为了解决行驶里程短的硬伤,混合动力电动车应运而生。这类电动车采用电驱动的电动机和燃油驱动的发动机混合动力。解决了纯电动车的行驶里程短的弊端,又提供了足够的时间进行充电。在尾气排放方面又大大优于传统燃油汽车,是目前主流的电动车类型。
2.4 电动车发展史话
19世纪末,美国新兴的工业城市迫切需要发展新型的城市交通工具,以替代既脏又吵的火车和马车。那时,美国人拥有2500万匹马,而主要的个人交通工具是马车和机械奇迹——自行车。当时1000万辆既方便又安全的自行车把美国人从每天喂养马匹中解放了出来。自行车的大量使用促进了市区道路的发展,同时也为后来汽车工业不可缺少的冶金铸造、轴承制造、车轮工艺以及变速机构的发展奠定了基础。
早在约·亨利发明了直流电动机后不久的1831年,诞生了世界上第一部电动车。而第一部真正具有实际意义的电动车是由苏格兰人德文博特于1834年发明的,当时这部电动车采用的能源是不可充电的简单玻璃封装蓄电池。
1859年法国人普兰特发明了世界第一只可充电的铅蓄电池,为后来电动车的发展奠定了基础。而1910年由爱迪生发明的镍铁蓄电池一度成为电动车的主要能源。
法国人特鲁夫于1881年第一次将直流电机和可充电的电池用于私人车辆,在同年巴黎举办的国际电器展览会上,特鲁夫展出了一辆能实际操作使用的电动三轮车。特鲁夫的电动三轮车有两个小的转向轮和一个大的驱动轮,连接两个转向轮的轴下面装有两个拳头大小的电动机,这两个电机用两根链条与大驱动轮连接。车座后面的轴上装有6个木盒,里面是6节可充电电池,用来驱动两个电机。这辆近160kg的电动三轮车时速达到12km/h,在当时已是一个了不起的成就了。
1885年,在德文博特的电动车问世半个世纪后,德国人卡尔·奔驰发明了燃油驱动的三轮车,他用火花点火来点燃压缩汽油气体和空气,制成了世界上第一部内燃机型的汽车。一年之后,另一德国人德姆勒制造了第一部燃油轿车。这些发明为燃油汽
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我国电动车现状及发展趋势 车日后的迅速发展奠定了基础,成为人类汽车史上的伟大创举。
1888年金鲍尔的电动轿车在美国波士顿投入了运营。而1893年在芝加哥的世界博览会上,电动车第一次取代了马车被用做礼宾车。1893年美国人杜耶兄弟俩首先将燃油汽车投入商业化生产,他们生产的汽车于1895年在美国芝加哥举办的汽车拉力赛中一举击败了奔驰汽车,而成为当时的明星汽车。这已是世界上第一辆电动车诞生半个多世纪之后的事了。
1895年到1915年是早期电动车黄金时代。当时,美国经济正处于扩张时期,呈现一派繁荣昌盛的气象。随着国家经济的飞速发展,美国急需寻找新型工业,以刺激经济进一步发展。电动车正是在这样的形势下发展起来的。在这个时期,电动车占领了美国私人机动车的主要市场。
这个时期的电动车代表了当时车辆制造技术的精华。高雅的四轮轿车、双轮轻便车、运货车都可以随时起动,加速时完全没有噪音,在欧美各大城市可以以40km/h的速度行驶,成为当时都市中的一道亮丽的风景线。
1897年英国伦敦的一辆电动出租车,驱动电机采用的是双绕组的直流电机,用变换绕组连接进行变速,而不是当时常用的调节电压调速。该车载有约600kg的铅酸电池,自重约1300kg,行驶里程为80km。
法国巴黎人克瑞基尔曾为电动车的技术发展做出过重要贡献。在1897年巴黎举办的汽车赛中,克瑞基尔的电动车荣获一等奖。这辆重1147kg的电动车,采用了双前轮电机驱动、电动方向盘以及四轮刹车。最高时速24km/h,一次充电行驶里程80km。克瑞基尔不愧为勇于创新且才华横溢的人,早在1902年他就实验了酒精和电的混合型电动车,1904年他将电与汽油的混合型电动车推向了市场,但未能成功。在1909年,克瑞基尔的公司破产之前,他还申请了涡轮机和电机混合型电动车的专利,这在当时是非常先进的技术。
1899年,金纳茨的“永不满足号”(The Never Satisfied)电动车曾在美国创下了110km/h的当时最高时速记录。
到世纪之交时,电动车、内燃机车以及蒸汽机车已取代了昔日的马车和自行车成为当时的主要交通工具。在1900年,美国售出的4200辆机动车中,38%是电动车,22%是内燃机车,还有40%是蒸汽机车。到20世纪初时,电动的四轮轿车已成为纽约贵族们的宠儿。富有的家庭能够乘坐配有专职司机和跟班的豪华型维多利亚式电动
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我国电动车现状及发展趋势 轿车出入剧院、时装商店以及其他社交场所。当时,一辆电动轿车大约需要5000~6000美金,相当于今日一辆豪华劳斯莱斯的价格。1912年是电动车的全盛时期,全美国注册的电动车达3.4万辆之多,其中包括轿车、卡车等等。
早期电动车的时速通常在30 km/h~40km/h。由于那时的道路状况较差,城市拥挤,并不允许车辆有太高的时速,因此那时电动车的性能足以满足人们的要求。随着城市道路的改善,特别是1916年美国从芝加哥通往南部各州的州际公路的开通,大大刺激了人们对机动车时速和行驶里程的要求,电动车渐渐难以满足这一要求了。
电动车日渐衰落的原因是多方面的。美国人凯特林在l911年发明的燃油汽车电起动器是对电动车的重大打击之一。凯特林的发明淘汰了使用长达25年之久的汽车手摇起动曲柄,这在汽车发展史上是一项重大的革命。电起动器的成功应用大大促进了汽车的普及,使得妇女也能够轻易地驾驶汽车。电动车不敌燃油汽车的另外一个原因是它在当时无法进入乡村地区,因为那时美国的大部分乡村地区还没有电力供应。
在1924年的全美汽车展中,电动车销声匿迹了,燃油汽车迎来了一个黄金时代,而这个黄金时代一直延续到60年代末。在这段时期,除了业余爱好者们还在锲而不舍地改装各种电动车,改善它们的性能之外,大汽车制造商们很少再投资发展电动车了[7]。
然而,燃油汽车的发展也带来了一系列的问题。据统计,美国汽车保有量最高的一些大都市中,12%的新生儿肺活量达不到正常指标。60年代末,美国政府的高级官员就曾公开指出汽车是公众健康的重大威胁。此后于1966年和1967年,美国的通用、福特和美洲汽车公司分别开发了新型电动车,电动车进入了现代发展时期。1967年,美国成立了电动车协会,从此,美国的政府部门、企业和研究机构能够在该协会的协调指导下进行电动车的研究开发工作。70年代的一场石油危机对美国这个车轮上的国家产生了强烈的震撼,人们不得不寻找石油以外的能源作为车辆的驱动能源。在这样的背景下,电动车复活了。福特汽车公司开始研究先进的钠硫蓄电池。克莱斯勒与通用汽车合作开发了ETV-1型电动车。除了三大汽车公司之外,许多独立的专业电动车开发公司也纷纷成立,投入电动车的市场竞争之中。在80年代,由于石油供应充沛。油价逐步回落至70年代初的水平。汽车的燃油效率在政府的督促之下也大大改善了,因而电动车研发的动力大大减少,其步伐显著放慢了[8]。
尽管加装了排气净化装置后,燃油汽车的废气排放大大减少了,但由于汽车保有
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我国电动车现状及发展趋势 量和行驶路程的急剧增加,汽车造成的空气污染日趋严重。在此情况下,美国加利福尼亚州州政府试图通过立法来强制增加电动车在该州的销售。虽然该法案未能通过议会表决而最终成为法律,但对电动车进入市场已产生了巨大的影响。90年代,在能源和环境的双重压力下,电动车的研究开发再次进入一个活跃期。新材料、新技术的发展,为电动车的发展注入了新的活力。进入千禧年后,电动车更是得到了快速的发展。
尽管现今的电动车还存在这样或那样的问题,特别是目前蓄电池的能量密度远低于汽油,导致电动车的行驶里程还达不到燃油汽车的水平,限制了电动车在某些长程交通场合的使用。但进入2000年以来,它还是获得了迅速的发展。
09年下半年量产的奔驰Smart For Two电动版靠电池电力驱使,从静止加速到60公里/小时所需的时间为6.5秒,时速可达135公里/小时。电动车不再有排放尾气的问题,它依靠新Smart For Two电动驱动,从而完全告别了汽车尾气对环境造成污染的时代。其中,电动机由锂离子电池提供电能(最大储能14千瓦),续航里程可达115公里。锂离子电池安放在车身中部,而电动机安放在车尾,这使得电动版车型具有后驱车的特质,是真正适合在城市中穿梭的零排放理想座驾。
据统计,美国人每天平均开车行驶65km,而高速公路限速为88km/h(以加州为例)。具有奔驰Smart For Two这样性能的电动车足以满足美国人95%的需求。而对其他国家,人们对机动车性能的要求比美国还要低一些。由此可见,尽管人们对电动车的性能有些担心,但是实际上这种担心并不完全是行驶里程不足的问题,而主要是一个信心问题,今日的电动车在满足人们日常交通运输的需求方面是完全可以胜任的[9]。
2.5 电动车发展战略
如今,环保节能的电动车越来越受到人们关注,它的价格问题自然被广泛热议。目前电动车的制造成本大约是燃油汽车的一倍左右,有的车型甚至达到二倍。其中蓄电池的成本占到电动车总成本的一半左右,电动车的一次性投资高于燃油车。但是,随着电动车大批量地生产和蓄电池技术的改进,电动车的价格必将大幅降低。据美国通用汽车公司的一项统计,在美国,一般用户驾驶燃油汽车,每月汽油费花费50~60美元,而使用电动车每月耗电费仅为10~12美元。由此可见,电动车的使用成本比燃油汽车低很多。
由于电动车的结构比燃油汽车简单,除了定期更换蓄电池之外,主要部件基本上是免维护的,电动车比燃油汽车更经久耐用,因此电动车的使用成本远远低于燃油汽
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我国电动车现状及发展趋势 车。不怕不识货,就怕货比货,从长远来看,电动车并不昂贵!目前推广电动车的主要障碍是一次充电的行驶里程和初始价格。但是我们应该从综合经济效果来分析电动车在其整个寿命期间行驶每公里的总费用。电动车的总费用包括购置折旧费、维修费和燃油费(电费)。电动车的维修费用根据各国的经验大概为燃油车的25%~50%。而电费和燃油价格比则根据各国的能源情况和税收标准不同而不同。关键在于初始购置费。如果电动车的初始购置费包括车体、驱动系统和电池在内,势必高于燃油车。因为燃油车没有电池,只有油箱,因此电池可以考虑采用租赁的方式,把电池折旧费作为运行费用。由于我国的燃油价格高昂,因此对推广电动车更加有利。电动车的电费加电池的租赁费(折旧费)低于燃油车的燃油费。这样电动车整个寿命期间的行驶费用比燃油车便宜而不包括电池的电动车价格可与燃油车媲美。表2-6是20辆电动和燃油小型巴士每运行5万公里的总费用在不同的电价和柴油价格下的比较。表中数字是正值的表示每5万公里电动巴士的费用低于柴油巴士的人民币数[10]。
这里要特别指出的是有待成立的新的能源公司,可由电池制造商、电力公司甚至和石油公司合资组建,由这个公司拥有、出租、充电和维修电池,用户只付租赁费,而一切服务由该公司负责提供。该公司可根据用户需要和电网情况采用快速充电、慢速充电、更换电池等方法以达到最佳综合经济效果,例如可以利用晚上电网低负荷时充电,以提高电网的负荷率。这样不仅解决电动车用户的财务负担,更可以免除他们的后顾之忧。
电动与柴油小型公共巴士运行总费用比较 电价/元/kW·h 0.60 0.6 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 700 -1375 -3450 -5525 -7600 -9675 -11750 5700 3625 1550 -525 -2600 -4675 -6750 10700 8625 6550 4475 2400 325 -1750 15700 13625 11550 9475 7400 5325 3250 20700 18625 16550 14475 12400 10325 8250 25700 23625 21550 19475 17400 15325 13250 30700 28625 26550 24475 22400 20325 18250
图2-6电动与柴油小型公共巴士运行总费用比较
5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0
电动车结构简单,毋需更换机油、油泵、汽化器以及消声装置等等,毋需添加冷却水,它的日常维修工作极少。
在充电方面,对一般的电动车用户来说,晚上在家将电动车充满电的时间远小于他们的睡眠时间。因此,尽管目前电动车还不能像燃油汽车加油那样,能在几分钟之
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