【文章內(nèi)容簡介】 ,與美國 PNGV 計劃以及世界各國的類似計劃的風格幾乎沒有區(qū)別 ,所以 ,這個計劃在我國實施 5 年的成果也是完成了一系列概念車的研究。特別是在我國目前主要汽車工業(yè)與國外著名公司合作合資的前提下 ,依靠現(xiàn)有汽車產(chǎn)業(yè)來實現(xiàn)電動汽車產(chǎn)業(yè)化的努力預(yù)計在未來的五年內(nèi)也難以取得突破性成就。 依我之見 ,中 國交通工具電動化是一個整體的系統(tǒng)工程 ,自行車的電動化和摩托車被輕型電動車取代已經(jīng)構(gòu)成了年產(chǎn)量接近 1000 萬輛的規(guī)模 ,基于“非汽車群體”采用電動化交通工具的積極性和市場現(xiàn)實性 ,國家產(chǎn)業(yè)決策部門應(yīng)該將發(fā)展中國電動車的注意力調(diào)整到“在汽車企業(yè)之外尋求解決方案” ,充分利用“中國還遠遠不是汽車社會”這一重大而獨特的機遇 ,以市場進程促進關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新 ,在 PNGV 和 FreedomCAR 的陰影之外走出一條有中國特色的電動車輛發(fā)展新路子。 第二部分中國式交通工具電動化的技術(shù)路線 一、從輕型電動車出發(fā)的技術(shù) 路線總描述 從 1997年到 2020年 ,9年內(nèi) ,中國完成了自行車電動化的全部技術(shù)開發(fā)和全面市場啟動 ,從 2020年到 2020年 ,較大功率的個人用輕型電動車依靠前幾年的技術(shù)儲備和市場服務(wù)體系環(huán)境 ,突飛猛進地開始商業(yè)化進程 ,它的出現(xiàn)大大加快了自行車電動化的進程 ,而且也開始有能力與傳統(tǒng)摩托車展開激烈的市場競爭 ,在廣大農(nóng)村地區(qū) ,在油價上漲的背景下 ,輕型電動車的能源費用僅為普通摩托車的 10%,充電十分方便并可作為家庭備用電源 ,從而體現(xiàn)出十分強勁的競爭優(yōu)勢 ,因此 ,傳統(tǒng)摩托車產(chǎn)業(yè)也開始關(guān)注電動化的進程 ,摩托車被電動化估計 是未來幾年內(nèi)輕型電動車產(chǎn)業(yè)的重要增長點。 從輕型電動車的技術(shù)特征來看 ,作為一種定位于城市慢車道 (非機動車道路 )行駛的兩輪車輛 ,其最主要的特點就是建議受到控制設(shè)計的最高時速 (在最高電壓時 )一般小于 35km/h,大多數(shù)可以稱為“電動自行車”的產(chǎn)品則最高時速一般小于 30km/h,騎行者在道路上的平均時速一般小于 20km/h(可以超過此速行駛的情況非常少見 ),正是由于這個原因 ,目前蓄電池水平尚可滿足使用要求。 按照物理學(xué)定律建立模型 ,車輛的勻速運動功率等于速度乘以車輛的牽引力 ,車輛的牽引力則與車輛阻力相等 ,車輛勻速運行的阻力主要由運動摩擦力和風阻力組成 ,空氣動力學(xué)的研究表明風阻力的大小取決于受風面積、風阻系數(shù)以及運行速度 ,并與運行速度的平方成正比 ,因此 ,在確定的重量條件下 ,車輛運行的總功率 P 與速度 v 的函數(shù)關(guān)系表現(xiàn)為 :Pav bv3(其中 a,b0)?？梢钥闯?,提高車輛的速度將大幅度提高車輛的運行功率 ,對于電動車而言就是大幅地增加工作電流 ,對蓄電池的容量和壽命會形成較大的壓力和考驗。 另一個與車輛運動功率密切相關(guān)的物理量就是車輛自重和載重 ,兩者合計就是總重量 ,總重量增加會導(dǎo)致摩擦功率增加 ,加速功率增加以及爬 坡功率的增加 ,總重量對蓄電池的容量和壽命也有較大的影響。 毫無疑問 ,從輕型電動車發(fā)展到微型電動汽車 ,核心的技術(shù)問題就是提高電動車的運行功率和解決由此產(chǎn)生的一系列相關(guān)技術(shù)問題。從市場需求的反饋情況看 ,現(xiàn)階段消費者對兩輪輕型電動車是基本滿意的 ,但大多數(shù)消費者仍然希望廠家進一步提高車輛的功率儲備 ,特別是提高爬坡能力和載重能力 ,希望延長車輛的一次充電行駛里程 ,部分消費者希望適當提高最高時速 ,最好能夠達到“燃油助動車”水平。因此 ,筆者認為 ,從電動車輛技術(shù)進步的長遠利益考慮 ,應(yīng)該在保障交通安全的前提下 ,盡最大的努力 來滿足消費者的合理需求 ,在提高運行功率的同時強化保障交通安全的有效技術(shù)手段 ,例如提高車輛的制動性能、駕駛性能和緊急情況下的安全防護特性 ,等等。 在輕型電動車推廣過程中 ,有許多白領(lǐng)女性對車輛的款式、動力性能和安全性均表示滿意 ,但她們對二輪車輛全部暴露的特點不滿意 ,如果能夠進行合理包覆 ,使騎行者免受風吹雨打 ,免受烈日暴曬和寒風撲面之苦 ,給騎車人一個很小的個人空間 ,適當隔離 ,那么 ,她們將很愿意接受電動車作為日常代步工具 ,推遲購買小汽車的計劃。這是一種值得關(guān)注的消費意愿 ,說明超小型的簡單包覆的電動車在中國已經(jīng)存在了客觀的市場需求。開發(fā)這種產(chǎn)品 ,并使之在國內(nèi)市場上流行普及起來 ,也許會成為促進輕型電動車向微型電動汽車過渡的重要一環(huán)。 事實上 ,個人用的包 覆式兩輪輕型電動車在技術(shù)上已經(jīng)沒有實質(zhì)性障礙 ,但由于其寬度將略寬于人體肩寬 ,交通管理部門能否允許其上路會是一個關(guān)鍵問題。成人在騎兩輪車時的最大展開寬度是手臂彎曲突出部的寬度 ,大約 ,整體包覆車輛的內(nèi)部空間寬度至少要大于這個寬度 ,并有一定裕量 ,預(yù)計車輛總寬度會增加到 10%15%。交通管理部門可能提出的理由是這種產(chǎn)品略多地占用了道路資源。但是 ,筆者認為 ,盡管如此 ,但適度發(fā)展一些單人包覆式的兩輪輕型電動車是十分必要的 ,它可以吸引一批有汽車消費能力的顧客及早地加入到電動交通的行列中來 ,為未來的微型電 動汽車的面市儲備消費基礎(chǔ)和營建市場環(huán)境。 市場需求的進一步提升就是“中國式的微型電動汽車” ,對此我們可以在現(xiàn)有的兩輪輕型電動車的基礎(chǔ)上分兩步達到這個目標 :第一步目標是將運行功率擴大到 45kw,車輛寬度限制于 1m左右 ,可座兩人的低速車輛 (45km/h),限制于在“慢速道路”上行駛 (非機動車道或在路面的最右側(cè) ),車輛允許包覆 ,主要用于日常個人交通和接送兒童上下學(xué)交通。對于這種車輛的各項技術(shù)要求 ,目前的技術(shù)水平已完全可以在短期內(nèi) (12 年 )實現(xiàn) ,關(guān)鍵仍然在于是否開放其使用環(huán)境的問題 。第二步的目標就是開發(fā)一種 性能基本接近目前的微型汽車 (小排量汽車 )水平的微型電動汽車 ,設(shè)計功率進一步擴大到 1020kw,平均行駛速度為 40km/h,最大速度 80km/h,可以行駛于城市的主要道路 (非高速公路 )。 顯然 ,第二步目標的產(chǎn)業(yè)化之日就是中國電動汽車正式大規(guī)模普及之時 ,我們可以指望在 510 年內(nèi)達成這個目標。 二、中國式微型電動汽車的技術(shù)指標框算 這是一種適合在中小城市和農(nóng)村道路上行駛的低速交通工具 ,最初的最高時速可能需要小于 80km/h,(隨著技術(shù)水平的提高逐步上升 ),考慮到技術(shù)及成本因素 ,其配置的電池容量 尚不能過大 ,因此 ,從最實用的角度可以確定的大綱為 :速度 3050km/h,一次充電至少可以行駛 70130km/h。從經(jīng)濟性和可循環(huán)的角度考慮 ,她仍然應(yīng)該采用鉛蓄電池作為儲能部件 ,鉛蓄電池的目前平均水平已經(jīng)可達到 35wh/kg,優(yōu)秀的可達到 40wh/kg,循環(huán)壽命大于 350 次。如及時發(fā)展先進的蓄電池 (如水平電池、雙極性電池等 ),則容量比可提高到 50wh/kg。 電池重量和使用成本 : 非寒地區(qū)的標準配置大約為 200kg,總?cè)萘靠梢赃_到 8kwh,先進水平則達到 10kwh。目前輕型電動車使用的電池價格 大約為 20 元 /kg,微型電動汽車的電池因為總?cè)萘枯^大而節(jié)約了部分生產(chǎn)成本 ,價格大約可以下降到 1820 元 /kg,約為 36004000 元。當前 ,廢電池的回收價格約為 5 元 /kg,則總回收價格為 1000元 ,消費者在電池壽命期內(nèi)承擔的電池使用成本為 26003000 元。 空車質(zhì)量 :