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通往新型驱动之路

哪种技术将取代内燃机?它什么时候发展成熟可投放市场?那些制造商在做什么?
2011-六月-22 编辑:作者:波利斯•施密特

“电气移动性是世纪性的任务”,大众总裁文德恩说。“我们必须看到,我们在满足对移动性的基本需要之时变得更依赖资源,更环保,更具有可持续性”,联邦总理安格拉·默克尔要求道。在2011年5月联邦政府的电气移动性峰会上,经济界与政界考验了并肩作战的精神,规定了通往电气未来之路。“对于有前途的移动性而言,驱动的电气化是非常基本的调控手段,它提供多种机会,减少对原油的依赖性,将排放量最小化,使汽车更好地集成到多模式联运系统中”,联邦政府的国家电气移动性研发计划中如是写道。2011年5月中旬还通过了“电气移动性政府计划”,规定斥资10亿欧元资金促进相关科研。政界制定了雄心勃勃的目标,提出到2020年将有100万辆电动汽车上路。但目前我们离100万这个数字还相距甚远。专家怀疑这个100万辆的目标在短短8年半的时间里能否达得到。而实际上,高功率电动机在技术上并非遥不可及,正好相反,其制造相对简单且成本低廉,但有一点尚未解决:能量的存储。

只要电动车仅有有限的100至150公里的续驶里程,然后就得在插座上充电数小时,就不会有突破。简而言之,技术问题出在蓄电池上可以存储的最大能量密度不足。在这里,无论是现在就着眼于锂离子技术,还是在较远的将来借助锌空气电池,都要受到化学的限制。技术人员和科学家们知道,如果采用可接受尺寸的电池,超过300公里的续驶里程看来是不可能的。这还完全没有提到其他问题,例如充电时间、基础设施、电池技术的高昂造价,还有电池在冬季性能明显下降,废旧电池的处理等等问题。现在,人们甚至可以认为电动汽车注定要失败。不过,这样的想法有些短视。无论如何,原油是有限的原料,这一点毋庸置疑,库存总有一天会耗尽。如果全世界到那时还想继续保持(汽车的)移动性,就需要替代方案。

汽车工业寻求方向各异的解决方案,因为暂且不存在“某”既定的解决方案。电动汽车在短期内只能作为城市车辆收获成功,诸如三菱的i-MiEV或者尼桑的聆风车型,眼下无法也不可能看到其他的可能性。聆风和i-MiEV 是目前在欧洲由制造商限量供应的仅有的两种电动车,价格在35000欧元左右,不太有吸引力。下一个计划中的制造商是雷诺。这家法国汽车制造商15%为国家所有,它提出了最雄心勃勃的电动车计划,将同时推出4种不同车型,小型号的Twizy类似某种带顶蓬的两轮摩托车,2011年底就将启动。雷诺坚信纯电动技术将无往不胜,并有意忽略了其中间步骤,即混合动力汽车。而丰田在这里是先行者,将内燃机与电气驱动机构结合起来、主要帮助在城市里节约燃料的普锐斯已上市10多年了 。拜丰田的执着所赐,该车型实现了技术突破。

德国制造商一开始出于商业原因保持了观望,因为没人知道这场旅行去往何方。 不过现在奥迪、宝马、梅赛德斯-奔驰、保时捷、大众甚至欧宝都在贴近这一主题。最晚到2012年,所有德国制造商都将生产混合动力汽车,宝马、梅赛德斯-奔驰、大众和保时捷为此早就已经开始行动了。梅赛德斯-奔驰(斯玛特)和宝马(Mini)长期以来已经在进行电动车的大型试验,斯玛特未来会推出纯电动版本,宝马走的步子更远,2013年将电动车与碳纤维材料车身结合起来。这种汽车特别轻,其优点自然就会在可行使路程上体现出来,因为这样不会加重电池的负荷。大众最晚也将自2013年起销售新研制的小型Up电动车,极有可能也会推出电动的高尔夫车型。 奥迪届时将凭借其运动型电动车引发轰动,竭力希望赶超来自加利福利亚的特斯拉,这款跑车身价10万欧元,如今就已经达到了300公里的续驶里程,而它实际上只是由电池组成的。但是,正如梅赛德斯-奔驰SLS AMG E-Cell(带侧翼门)那样,这些高速的奥迪车目前还都只是样车。由于续驶里程的问题打压了客户的购买兴趣,所谓的插电式混合动力车可以作为过渡性的解决方案。混合动力车迄今在纯电动的情况下最多只能行驶两三公里,因为电池太小,而这种汽车则可以依靠电池最远行驶50公里,如果能量用光了,还有传统的发动机。所有德国制造商都在研发此种解决方案。美国通用的子公司欧宝2011年还能向市场投放Ampera这款完全特殊的混合动力车,该车始终是由电动机驱动,后者的动力来自蓄电池,或者由车载的1.4升汽油发动机为一台发电机供电。

一直由电动机驱动的还有燃料电池车。对许多人来说,这是未来的解决方案。如果有相应的加油站网络的话,我们可以像现在这样开车。在燃料电池中,氢气与氧气发生反应,利用由此产生的能量驱动电动车。纯电动车的二氧化碳排放量总是取决于给蓄电池充电的方式,与此相反,燃料电池是绝对“清洁的”,产生的“尾气”只有水蒸气。不过,除了基础设施的问题,还尤其需要搞清制造氢气的问题。在这项技术上已经走在比较前面的汽车制造商有梅赛德斯-奔驰、欧宝、丰田和本田。梅赛德斯-奔驰前不久刚刚开着一个车队的燃料电池车环游世界,以展示这个系统有多成熟。两年后,氢气B系列也应当可以投入量产了,不过,还没有解决的是加气站网络的问题。而这又是电动车的优势之一,普通电网的存在使得电动车的基础设施原则上是现成的。在新的驱动装置征服道路之前,人们还需要等上一小段时间,不远的将来会是多种技术的混合。大众总裁文德恩证实,从中期来看,插电式混合动力技术的潜力最大:它结合了两个世界最好的东西。

2011-六月-22 编辑:作者:波利斯•施密特

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