杂谈汽油车、油电车、电动车与环保

科技高速发展的同时,带来了破坏环境与气候,还有影响人类身体健康等负效应。人类谓之凡事皆有两面性。汽车工业的发展也是如此。

 

文/王文旭

 

随着汽车工业在技术上的飞速发展和环境危机的日益深化,从前曾不可想像的纯电动,零排碳汽车已逐渐打入市场。份额尚小,但已向走入普通大众的生活迈出了如当年油电混合动力汽车“出道”时的第一步。至于各种油电混合车,近几年已在各城市的街道上随处可见。

 

燃油动力 安逸不足百年

 

世界上第一台汽车——奔驰(奔驰),于1885年在德国由卡尔•本茨(Karl Benz)造成,华语车名“奔驰(奔驰)”即其姓氏Benz之音译。此史上第一款车诞生后,即以三个车轮、单缸四冲程汽油机、电打火和化油器奠定了此后所有汽车的设计基础,其后100多年的时间里,汽车都以汽油或柴油作为燃料产生动力而行驶。

 

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图:世界上第一台汽车,奔驰(奔驰),由“汽车之父”卡尔•本茨(Karl Benz)于1885年在德国造成。(图片来源:梅赛德斯-奔驰公司)

 

在油料燃烧的过程中,化学能转化为热能再转化为机械能以作功。汽车工业的发展虽大力带动了经济,但随之能源也高度消耗。不可避免地,地球上的能源在汽车诞生不到百年后已开始匮乏,同时,温室效应不断增大,海平面上升,海面水温也持续升高,四季气候反应出异常。气像学家的研究显示,温室效应的加剧导致了飓风等“自然”灾害愈加频繁的发生,如,2012年10月的飓风“桑迪”,仅在美国就造成131人死亡,在遭袭七国共造成253人丧生。人类一边坐在汽车里享受着科技带来的安逸,一边承受着其带来的灾难。

 

对于燃油动力模式,科学家们仍在致力于寻找和研发可替代的环保燃料,如酒精汽油和生物柴油等。同时全球的汽车制造商也正在设计新机种,设法提高动力系统的油效,提高竞争力的同时兼顾生态环境。

 

油电混合 发展与生存的妥协

 

人类无论如何已回不到没有汽车和污染的时代,而全球各城市的亿万汽车尾气污染又是不得不考虑的问题。油电混合车,即将汽油或柴油与电混合使用来产生动力的汽车,或者说是以电力取代部分燃油来减少尾气污染的汽车。1997年,丰田公司(Toyota)在日本发布柯斯达(COASTER)Hybrid EV (Electric Vehicle)油电车,同年发布世界第一款批量生产的混合动力车普锐斯(Prius),“革命性地”降低了油耗和尾气排放,美国最早于2000年8月开始上市第一代普锐斯。既丰田之后,世界各大制造商也陆续推出各自的油电混合车型。

 

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 图:世界第一款批量生产的油电混合车普锐斯(Prius),由日本丰田公司(Toyota)于1997年推出。(图片来源:丰田公司)

 

油电混合车的动力系统一种是并联,结构较简单,是以燃油发动机驱动汽车行驶,借助电动马达再启时产生的强大动力。汽车起步和加速时,发动机的耗油量较高,这时通过电动马达辅助驱动来减少油耗。另一种是串联和并联方式,结构复杂,启动和低速时只靠电动马达驱动行驶,在升速时,由发动机和电动马达通过动力分担装置来共同配合提供动力。还有一种是串联,发动机只作为动力源,汽车依靠电动马达驱动行驶,但仍需燃油发动机。

 

从对电力的依赖程度来看,油电混合车又可分为轻度混合动力(Mild Hybrid)、中混合动力、全混合动力(Full Hybrid)和插电式混合动力(Plug In Hybrid)。其中,全混合动力的代表车款丰田-普锐斯表现出众,电机50KW,能降低油耗40%。这也是对环境的大贡献,或者应该说是小破坏。

 

全电动 人类未来的选择?

 

电动车无汽油或柴油的燃烧,以蓄电池为动力来源,通过电动马达将电能转化为机械能,驱动汽车行进。与汽油车和混合动力车的尾气污染相比,百分百电动车以零排碳被视为纯绿色汽车,行驶时无害于公路周围的空气。此外,与传统汽车不同,纯电动车在刹车停住时,电动马达停止运转,不消耗能量。

 

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图:至2013年1月,日本品牌尼桑-凌风(Nissan Leaf)是世界销量最高的纯电动车。(图片来源:凌风官网)

 

纯电动车是不是完全没有污染的代步工具?制造商所说的纯电动车的绿色环保,是在不考虑电池本身的污染性,并且不计在电池制造过程中产生的大量二氧化碳的前提下。纯电动车上安装的电池一般为镍氢电池(Ni-MH)或锂离子电池(Li-ion),废旧后虽可以回收处理,重新利用,但医学上已确认,镍和镍化合物一旦进入人体,具有强致癌性,因而回收和处理过程须格外小心。

 

以上也许可以说是电动车的两面性。与此前的汽车种类相比,全电动车还存在较短的续航里程、较重的车体和较高的电池成本等问题。

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