揭秘：電動(dòng)汽車(chē)“肚子”里裝著600公斤蓄電池

走在車(chē)水馬龍的大道上，習(xí)慣了刺鼻的尾氣和吵鬧的發(fā)動(dòng)機(jī)轟鳴，心煩意亂地穿梭于城市之間，思考著人生為何如此喧囂。

拐進(jìn)一條小道，感慨總算暫時(shí)逃離大都市的喧囂，就在此時(shí)，一輛貌不驚人的汽車(chē)從巷口開(kāi)來(lái)，下意識(shí)地聳了聳肩膀，世界就是如此渺小。剛準(zhǔn)備捂上鼻子，那車(chē)卻已開(kāi)過(guò)身旁，沒(méi)有刺耳的轟鳴也沒(méi)有燃油味，望著那車(chē)遠(yuǎn)去，才反應(yīng)過(guò)來(lái)：“咦，這車(chē)咋沒(méi)排氣口呢?”

傳統(tǒng)的汽油或者柴油車(chē)盡管在功率和廢氣排放方面有著些許不同，但都無(wú)法擺脫兩者排出的有害尾氣以及各種環(huán)境問(wèn)題，近年來(lái)汽車(chē)研究和發(fā)展的關(guān)鍵就是尋找可替代的汽車(chē)燃料和驅(qū)動(dòng)方式。

現(xiàn)在，油汽混合動(dòng)力汽車(chē)以及各種環(huán)保汽車(chē)都開(kāi)始研制并且進(jìn)入了實(shí)用階段，如使用天然氣和汽油的出租車(chē)在南京等地區(qū)已經(jīng)不是新鮮事了，但即使是混合動(dòng)力的汽車(chē)，也無(wú)法保證行駛過(guò)程中不存在污染問(wèn)題。為了達(dá)到零污染這個(gè)目標(biāo)，通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)—電動(dòng)汽車(chē)被研發(fā)了出來(lái)!

電動(dòng)汽車(chē)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)電動(dòng)車(chē))作為環(huán)保型汽車(chē)，和新聞里經(jīng)常能看到的太陽(yáng)能汽車(chē)，水動(dòng)力汽車(chē)一樣，是尋求新能源動(dòng)力，為減少汽車(chē)帶來(lái)的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)而被研發(fā)和制造出來(lái)的。

說(shuō)到低排放和無(wú)尾氣，電動(dòng)車(chē)是這些新能源汽車(chē)中應(yīng)用較成熟、較可靠的一種，電動(dòng)車(chē)從動(dòng)力系統(tǒng)上擺脫了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的問(wèn)題，在功率和使用上由于近年來(lái)的大力研發(fā)和使用，相對(duì)于太陽(yáng)能或者水動(dòng)力這樣科幻情結(jié)濃厚的車(chē)種，在推廣和實(shí)際駕駛上有著一定的優(yōu)勢(shì)。

電動(dòng)車(chē)的出現(xiàn)，是以環(huán)保和節(jié)能為前提的，但是由于技術(shù)和實(shí)際問(wèn)題，相對(duì)成熟的電動(dòng)車(chē)依然需要不止一種的驅(qū)動(dòng)方式來(lái)帶動(dòng)車(chē)子，這些方式可以分為三種：純電動(dòng)汽車(chē)(BEV)、燃料電池汽車(chē)(FCEV)和混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)。

純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)都是依靠電力發(fā)動(dòng)，混合動(dòng)力則是普通燃料和電力分別使用，一般情況下電動(dòng)車(chē)就是指純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)這兩種。

蓄電池是電力“儲(chǔ)蓄罐”

特斯拉裝著8000多顆筆記本電腦電池

電動(dòng)車(chē)和普通汽車(chē)的最大區(qū)別是，它是通過(guò)電力發(fā)動(dòng)的，電能不會(huì)從天上掉下來(lái)，所以電動(dòng)車(chē)也需要電源。電動(dòng)車(chē)的電源很復(fù)雜么?

專(zhuān)門(mén)關(guān)注電動(dòng)車(chē)發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代技術(shù)顧問(wèn)張璇告訴記者，電動(dòng)車(chē)的原理就是電池加電動(dòng)機(jī)，并沒(méi)有什么神奇的地方，電動(dòng)車(chē)跟傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別就是驅(qū)動(dòng)形式方面的差異。驅(qū)動(dòng)方式上的差異說(shuō)起來(lái)的確很簡(jiǎn)單，但是往細(xì)處說(shuō)，提供電動(dòng)車(chē)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)不光和普通車(chē)輛有區(qū)別，不同種類(lèi)的電動(dòng)車(chē)之間也存在不小的差異。

純電力的電動(dòng)車(chē)采用的是蓄電池，蓄電池大體上分鉛酸蓄電池、鎳基電池、鈉電池、二次鋰電池、空氣電池等類(lèi)型。

對(duì)于電池方面，張璇解釋說(shuō)，“現(xiàn)在主流的是鋰離子電池電動(dòng)汽車(chē)，就是手機(jī)電池那種形式，特斯拉(電動(dòng)車(chē)品牌)不一樣，特斯拉是鈷酸鋰電池，就是筆記本電腦的電池，它裝了8000多顆這種電池。”

從外觀上看，電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池是工具箱一樣的個(gè)體，但事實(shí)上整個(gè)蓄電池是由一大堆單個(gè)的小蓄電池串聯(lián)疊置后所組成的電池組，通過(guò)電池組齊心協(xié)力，再加上一個(gè)統(tǒng)領(lǐng)眾電池的控制系統(tǒng)，讓整個(gè)電動(dòng)車(chē)的電源系統(tǒng)來(lái)帶動(dòng)車(chē)子。

“燃料電池是通過(guò)氫和氧的化學(xué)反應(yīng)來(lái)提供電能，不用充電，只需要補(bǔ)充液氫和液氧。”簡(jiǎn)單地說(shuō)，燃料電池就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，電就像變魔術(shù)一樣被生產(chǎn)出來(lái)。燃料電池所使用的燃料和氧化劑不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)，而是儲(chǔ)存在電池外部的儲(chǔ)罐中，在整個(gè)燃料電池的運(yùn)行過(guò)程中，外部?jī)?chǔ)罐會(huì)不斷地為電池輸入燃料和氧化劑，燃料電池就像一頭奶牛，只不過(guò)吃進(jìn)去的是燃料，擠出來(lái)的是電。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，蓄電池是電力的儲(chǔ)蓄罐，而燃料電池則是“發(fā)電廠”，兩者最終產(chǎn)生的都是電力，不過(guò)儲(chǔ)電的方式并不相同。

沒(méi)有變速箱，沒(méi)有離合器

不需換擋，調(diào)速過(guò)程變得如絲般順滑

除了電力系統(tǒng)之外，電動(dòng)車(chē)和普通車(chē)的另一個(gè)區(qū)別就是控制系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)車(chē)的變速和方向變換設(shè)置的，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。

“傳統(tǒng)的汽車(chē)需要內(nèi)燃機(jī)，但是電動(dòng)車(chē)不需要，因?yàn)橥ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)電壓的大小就能控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變電流方向就能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)倒車(chē)的功能。”張璇解釋說(shuō)，傳統(tǒng)汽車(chē)中離合器是和變速箱配合的。電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)裝置，由于原理上和傳統(tǒng)汽車(chē)不同，沒(méi)有變速箱，也就不需要離合器了。

操作方面，電動(dòng)車(chē)的減速裝置都是固定齒比的，只有一個(gè)擋位，一般就前進(jìn)擋、倒擋、空擋和停車(chē)擋，這樣基本上跟自動(dòng)擋車(chē)型的操作一樣，行駛的時(shí)候不存在換擋，會(huì)更加流暢，這就是無(wú)級(jí)調(diào)速的效果，普通汽車(chē)采用的CVT(無(wú)級(jí)變速器)是通過(guò)變速鋼帶實(shí)現(xiàn)的，電動(dòng)汽車(chē)是直接調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，效果能讓原本硬邦邦的調(diào)速過(guò)程變得如絲般順滑。

電池充電最長(zhǎng)要20多小時(shí)

燃料電池的催化劑很昂貴

不過(guò)，電動(dòng)車(chē)也沒(méi)有想象中那么完美。在提及電動(dòng)車(chē)的缺點(diǎn)時(shí)，張璇說(shuō)：“續(xù)航里程會(huì)受到很大的限制。現(xiàn)在比較靠譜的特斯拉，充滿了電能跑400多公里，然后就得充電，充電慢則20多小時(shí)，快的話也要4-5小時(shí)。傳統(tǒng)汽車(chē)一箱油跑四五百公里，花5分鐘加上油就能接著跑了。”

由于續(xù)航時(shí)間短和充電加燃料的時(shí)間問(wèn)題，純電動(dòng)車(chē)的充電基站和燃料電池車(chē)的燃料站都不能像普通加油站那樣設(shè)置。顧客購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)的一個(gè)主要前提就是當(dāng)?shù)氐碾妱?dòng)車(chē)相關(guān)設(shè)施的建設(shè)，畢竟家里的三角插頭無(wú)法保證一輛汽車(chē)的充電要求，打氣筒也不可能讓燃料電池重新發(fā)電。

燃料電池方面，由于產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)中采用的催化劑是金屬鉑，也就是電視廣告里?？吹降母邫n結(jié)婚戒指的材料白金，這種高帥富級(jí)別的金屬元素加上燃料站本身建設(shè)的成本，讓不少?gòu)S商看著心驚肉跳，在基站設(shè)施的建造上，燃料電池車(chē)還要背負(fù)上高成本這樣的擔(dān)子。

不光是國(guó)內(nèi)，全世界都不還未普及燃料電池車(chē)，張璇表示，這幾年鋰電池能量密度的提升非常慢，限制了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，主要是限制了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程，一方面是制造和利用環(huán)節(jié)上還需要改進(jìn)，另一方面是成本高昂和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不易，電動(dòng)車(chē)的發(fā)展和普及在現(xiàn)在的技術(shù)條件和環(huán)境下，依然處在一個(gè)發(fā)展和改進(jìn)的過(guò)程之中。

600公斤的“大胖子”蓄電池

回收和生產(chǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生污染

盡管在能源利用和操作方式上與傳統(tǒng)汽車(chē)相比有著不小的改變與進(jìn)步，電動(dòng)車(chē)在環(huán)保汽車(chē)的領(lǐng)域也是較為成熟和實(shí)用的，但是作為需要消耗的載具，電動(dòng)車(chē)也不能做到真正意義上的零污染。

純電動(dòng)車(chē)常用鉛酸電池和鋰電池并非永久使用，為了保證有效的續(xù)航時(shí)間和里程，電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池往往會(huì)達(dá)到600公斤，這個(gè)“大胖子”電池在回收和生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的污染是不可避免的。

燃料電池車(chē)方面，張璇顧問(wèn)告訴記者，燃料電池現(xiàn)在在軍事領(lǐng)域已經(jīng)運(yùn)用很久了，技術(shù)的發(fā)展也讓燃料電池車(chē)的氫儲(chǔ)存和保護(hù)方面有了不小的進(jìn)步和保證，但是由于液氫目前的價(jià)格非常高，所以現(xiàn)在應(yīng)用還不多。

電動(dòng)車(chē)的環(huán)保問(wèn)題和其他還在成型發(fā)展的技術(shù)一樣，電動(dòng)車(chē)是尋求節(jié)能環(huán)保的代步工具中的一個(gè)組成部分，也許我們以后會(huì)開(kāi)著零污染甚至不用已知能源的車(chē)在地上跑或者天上飛，但在現(xiàn)在的技術(shù)條件下，電動(dòng)車(chē)無(wú)論是純電動(dòng)還是燃料電池，還是存有一定的局限性，需要不斷探索。