文/宋菲
“離開(kāi)我熟悉的桌子,拔掉我身上的電池??沒(méi)有電話,沒(méi)有災(zāi)害,沒(méi)有那么多的電視臺(tái)?!边@是范曉萱《消失》中的兩句歌詞,描述了“不插電生活”的狀態(tài)。所謂“不插電生活”,就是斷絕現(xiàn)有的通訊工具聯(lián)系,不使用高科技電器,回歸簡(jiǎn)單、質(zhì)樸、健康、環(huán)保觀念的一種生活方式,如今,這種生活方式越來(lái)越受到環(huán)保主義者的追捧。與此同時(shí),在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,有一項(xiàng)技術(shù)同樣受到環(huán)保主義者們的熱情追捧,但這回不是“不插電”,是離不開(kāi)“插電”,這就是汽車(chē)插電式混合動(dòng)力技術(shù)。
plug-in已通電
美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在2009年3月宣布,以24億美元資助美國(guó)汽車(chē)制造商和相關(guān)機(jī)構(gòu)生產(chǎn)下一代插電式混合動(dòng)力車(chē)和先進(jìn)蓄電池。購(gòu)置插電式混合動(dòng)力車(chē)的美國(guó)人,可申請(qǐng)最高7500美元稅收優(yōu)惠。美國(guó)能源部將為美國(guó)蓄電池制造商及其相關(guān)零部件供應(yīng)商提供15億美元資助;為美國(guó)汽車(chē)制造商生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)其他零部件,如驅(qū)動(dòng)電機(jī)等提供5億美元資助;提供4億美元用于插電式混合動(dòng)力車(chē)及其他電氣設(shè)施示范運(yùn)行和評(píng)估。隨后,美國(guó)三大汽車(chē)公司紛紛推出插電式混合動(dòng)力車(chē),如通用汽車(chē)公司的Volt串聯(lián)插電式混合動(dòng)力轎車(chē)、克萊斯勒公司的吉普Unlimited牧馬人插電式混合動(dòng)力車(chē),以及福特公司的翼虎插電式混合動(dòng)力車(chē)。
幾個(gè)月之后,德國(guó)總理默克爾批準(zhǔn)了一項(xiàng)計(jì)劃,計(jì)劃投資1.15億歐元組建8個(gè)示范運(yùn)行區(qū),同時(shí)投資1.7億歐元用于先進(jìn)鋰離子蓄電池研發(fā)。隨后,以奔馳、寶馬為首的德國(guó)各大汽車(chē)公司也加快了插電式混合動(dòng)力車(chē)的研發(fā)腳步。
在全球開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)插電式混合動(dòng)力車(chē)的浪潮下,中國(guó)政府也愈發(fā)重視這項(xiàng)技術(shù),并力推插電式混合動(dòng)力車(chē)的發(fā)展。2010年6月1日,財(cái)政部、科技部、工信部、國(guó)家發(fā)展改革委聯(lián)合出臺(tái)了《關(guān)于開(kāi)展私人購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼試點(diǎn)的通知》。《通知》中明確提到,純電動(dòng)乘用車(chē)每輛最高補(bǔ)貼6萬(wàn)元,插電式混合動(dòng)力乘用車(chē)每輛最高補(bǔ)貼5萬(wàn)元。此外,2012年7月9日,《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》正式由國(guó)務(wù)院對(duì)外發(fā)布,根據(jù)《規(guī)劃》,到2015年,純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)量要力爭(zhēng)達(dá)到50萬(wàn)輛;到2020年,純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)生產(chǎn)能力達(dá)200萬(wàn)輛、累計(jì)產(chǎn)銷(xiāo)量超過(guò)500萬(wàn)輛,燃料電池汽車(chē)、車(chē)用氫能源產(chǎn)業(yè)與國(guó)際同步發(fā)展。
《品質(zhì)汽車(chē)》記者從《通知》與《規(guī)劃》中發(fā)現(xiàn),在新能源汽車(chē)當(dāng)中,純電動(dòng)車(chē)與插電式混合動(dòng)力車(chē)兩類(lèi)格外受中國(guó)政府青睞。由于純電動(dòng)車(chē)具有零排放、零污染、可以反復(fù)充電的特點(diǎn),被業(yè)界認(rèn)為是新能源汽車(chē)發(fā)展的終極目標(biāo),得到政府力挺毋庸置疑。然而,與傳統(tǒng)混合動(dòng)力相比,插電式混合動(dòng)力車(chē)又緣何脫穎而出?
優(yōu)勢(shì)≠?zèng)Q勝
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示,與傳統(tǒng)混合動(dòng)力相比,插電式混合動(dòng)力優(yōu)勢(shì)主要有二。首先,插電式混合動(dòng)力車(chē)既可以從電網(wǎng)充電,也可以通過(guò)發(fā)電機(jī)自行充電,最主要的是,車(chē)主還可以使用110V/220V的家庭電源為車(chē)輛充電,極為方便。而傳統(tǒng)混合動(dòng)力車(chē)大多通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)為電池充電,以及通過(guò)車(chē)輛行駛過(guò)程中回收制動(dòng)能量來(lái)充電。其次,與傳統(tǒng)混合動(dòng)力車(chē)相比,電力驅(qū)動(dòng)形式在插電式混合動(dòng)力車(chē)中所占比例更高,車(chē)輛對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴(lài)較少。插電式混合動(dòng)力車(chē)的電池容量更大,可以在一定距離內(nèi)以純電動(dòng)模式行駛,經(jīng)濟(jì)性更優(yōu),也更接近純電動(dòng)車(chē)的“完全零排放”理念。
據(jù)了解,中國(guó)汽車(chē)研究中心和豐田汽車(chē)曾在天津共同就插電式混合動(dòng)力車(chē)開(kāi)展了為期12個(gè)月的實(shí)證試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,插電式混動(dòng)車(chē)用電驅(qū)動(dòng)行駛20公里時(shí),與傳統(tǒng)車(chē)相比有64%的節(jié)油效果,而當(dāng)用電驅(qū)動(dòng)行駛30公里時(shí),節(jié)油效果比行駛20公里時(shí)提升了7%。不過(guò)即便如此,插電式混合動(dòng)力車(chē)的節(jié)油效果也還是不及純電動(dòng)車(chē)。
其實(shí),純電動(dòng)車(chē)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)已有一段時(shí)間,我們對(duì)其零排放的優(yōu)勢(shì)也并不陌生,但多數(shù)消費(fèi)者對(duì)其僅僅是遠(yuǎn)觀,要說(shuō)真買(mǎi)一輛純電動(dòng)車(chē)開(kāi)上馬路,這離我們還是有點(diǎn)兒遙遠(yuǎn)。
究其原因,電池續(xù)航里程在短期內(nèi)難以取得重大突破應(yīng)該算是純電動(dòng)車(chē)發(fā)展的最大瓶頸?!镀焚|(zhì)汽車(chē)》記者查閱有關(guān)資料了解到,現(xiàn)在每公斤電池存儲(chǔ)電能在0.08度至0.15度之間,如果汽油車(chē)一天能跑2500公里,純電動(dòng)車(chē)一天最多行駛300~400公里,而且行駛五六個(gè)小時(shí)必須充一次電,汽車(chē)行駛里程很難充分滿(mǎn)足運(yùn)輸需求,想要解決這個(gè)問(wèn)題,只有把每公斤電池的存電能力提升到1度。
相應(yīng)地,技術(shù)上的瓶頸也會(huì)體現(xiàn)在使用成本上。據(jù)悉,現(xiàn)在每一臺(tái)純電動(dòng)乘用車(chē)的電池價(jià)格就已經(jīng)接近10萬(wàn)元,要想達(dá)到與傳統(tǒng)車(chē)相匹敵的續(xù)航里程,電池重量要達(dá)到200公斤,能量密度要提高7倍左右。然而,就目前的研發(fā)水平,到2025年,鋰電池能量密度才可達(dá)到每公斤250瓦時(shí),而這已經(jīng)是鋰電池能量密度的最高值,如果還想獲得更多的續(xù)航里程或更高的行駛速度,就必須裝入更多的電池組,這無(wú)疑使純電動(dòng)車(chē)進(jìn)入了發(fā)展的死循環(huán)。
因此,純電動(dòng)汽車(chē)全面替換傳統(tǒng)汽車(chē)尚需時(shí)日,目前,它只能完成短途行駛的替代功能。汽車(chē)分析師鐘師認(rèn)為,“純電動(dòng)車(chē)要想長(zhǎng)距離行駛,在十年、二十年內(nèi)恐難實(shí)現(xiàn)?!?/p>
“插電式混合動(dòng)力技術(shù)從理論上講,既可以達(dá)到比傳統(tǒng)混合動(dòng)力更出色的節(jié)能效果,又可以實(shí)現(xiàn)比純電動(dòng)車(chē)更長(zhǎng)的電池續(xù)航里程?!薄吨袊?guó)汽車(chē)質(zhì)量網(wǎng)》總監(jiān)李熙認(rèn)為,這是介于傳統(tǒng)混合動(dòng)力與純電動(dòng)之間的一項(xiàng)技術(shù),是向純電動(dòng)技術(shù)的一種過(guò)渡。但他也坦言,如果不能有效解決如何高效充電、提升續(xù)航能力,以及配套設(shè)施等問(wèn)題,插電式混合動(dòng)力車(chē)的發(fā)展前景仍不被看好。
插座不多
據(jù)內(nèi)部知情人士透露,雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)目前在中國(guó)主要針對(duì)一些有環(huán)保意識(shí)的,擁有別墅或個(gè)人車(chē)位的時(shí)代先鋒推出,特別受世界五百?gòu)?qiáng)高管的青睞,在中國(guó)并不走量,因而銷(xiāo)量不大。不過(guò),這款車(chē)今年在國(guó)外銷(xiāo)售超過(guò)19000臺(tái),比去年同期增長(zhǎng)了286%。當(dāng)問(wèn)及造成國(guó)內(nèi)外銷(xiāo)量差異的主要原因時(shí),記者被告知主要在于基礎(chǔ)設(shè)施在中國(guó)并未普及;另外還與其在國(guó)內(nèi)售價(jià)居高不下有關(guān)系。雖說(shuō)在限購(gòu)上牌等方面會(huì)享受到一定優(yōu)惠,比如廣州限購(gòu),沃藍(lán)達(dá)可以不用搖號(hào)直接購(gòu)車(chē),但由于是整車(chē)國(guó)外進(jìn)口,很多政府補(bǔ)貼消費(fèi)者無(wú)法真正享受到。
不過(guò),即使各級(jí)政府給予財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免等政策優(yōu)惠,插電式混合動(dòng)力車(chē)的初始購(gòu)車(chē)成本還是高于同檔次或同類(lèi)型的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。因此,消費(fèi)者不無(wú)這樣的顧慮,插電式混合動(dòng)力車(chē)雖然節(jié)油,但高出普通車(chē)型的售價(jià)能否通過(guò)燃油的節(jié)省補(bǔ)得回來(lái)?
此外,建設(shè)足夠數(shù)量的充電站、充電樁是推廣普及插電式混合動(dòng)力車(chē)的基礎(chǔ)。德國(guó)計(jì)劃在2020年前,為100萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)建95萬(wàn)個(gè)充電樁,中國(guó)能否達(dá)到這種合理密度?就目前而言,我們視力所及范圍內(nèi)的充電設(shè)施寥寥無(wú)幾,如果喪失充換電的便利,插電式混合動(dòng)力車(chē)也只能算是個(gè)繡花枕頭。不僅如此,如何快速充電,又該如何對(duì)充電設(shè)備進(jìn)行安全管理都是需要解決的問(wèn)題。況且還有專(zhuān)家提出,一旦插電式混合動(dòng)力的配套設(shè)施問(wèn)題得以解決,直接發(fā)展純電動(dòng)車(chē)豈不是更理想?到那時(shí),發(fā)展插電式的意義還有多大?
再?gòu)陌踩矫婵紤],曾經(jīng),雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)電池起火鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng);Karma插電式混合動(dòng)力車(chē)也因“高壓電池內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的軟管夾安裝不當(dāng)可能導(dǎo)致冷卻液滲漏進(jìn)而引發(fā)車(chē)輛失火”被召回。目前,新能源汽車(chē)關(guān)鍵系統(tǒng)部件的安全性、可靠性無(wú)法得到保證。
出于以上種種考慮,汽車(chē)評(píng)論員王華平表示,他目前并不看好插電式混合動(dòng)力車(chē)的發(fā)展,并認(rèn)為《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》中提出的有關(guān)插電式混合動(dòng)力的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)起來(lái)有一定難度。
鐘師對(duì)此表示認(rèn)同,他對(duì)《規(guī)劃》中將插電式混合動(dòng)力車(chē)與純電動(dòng)車(chē)放到同一等級(jí)有點(diǎn)莫名其妙?!斑@個(gè)時(shí)期與新能源汽車(chē)有關(guān)的車(chē)分混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力、增程式電動(dòng)車(chē)以及純電動(dòng)四個(gè)檔次,插電式混合動(dòng)力由混合動(dòng)力引申而出,增程式電動(dòng)車(chē)由純電動(dòng)車(chē)引申而出。因此,如果想要發(fā)展純電動(dòng)車(chē),理應(yīng)把增程式電動(dòng)車(chē)提上來(lái)?!辩妿熣J(rèn)為,應(yīng)該踏踏實(shí)實(shí)地發(fā)展技術(shù)成熟、實(shí)用性最強(qiáng)的傳統(tǒng)混合動(dòng)力,雖然缺點(diǎn)在于高速順暢勻速的情況下混合動(dòng)力意義不大,但是在城市中用車(chē)絕大部分情況是上下班堵在路上,走走停停,而這時(shí)混合動(dòng)力的作用就特別明顯。
其實(shí),傳統(tǒng)混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力也好,純電動(dòng)車(chē)、增程式電動(dòng)車(chē)也罷,新能源汽車(chē)不過(guò)是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),朝著節(jié)能減排這個(gè)大方向,各家按各家的招數(shù)百家爭(zhēng)鳴最好。當(dāng)然,你也可以通過(guò)體驗(yàn)“不插電生活”來(lái)支持一下環(huán)保,比如不開(kāi)電腦,不發(fā)電子郵件,手寫(xiě)一封書(shū)信給親人朋友?;蚴鞘窒匆路P(guān)掉手機(jī),唱一支歌給自己聽(tīng)。
Tips1
混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)
HEV是一種使用汽油和電力兩種驅(qū)動(dòng)力的汽車(chē)。優(yōu)點(diǎn)在于車(chē)輛啟動(dòng)停止時(shí),只靠發(fā)電機(jī)帶動(dòng),不達(dá)到一定速度,發(fā)動(dòng)機(jī)就不工作,因此能使發(fā)動(dòng)機(jī)一直保持在最佳工況狀態(tài),動(dòng)力性好,排放很低,而且電能的來(lái)源都是發(fā)動(dòng)機(jī),只需加油即可。
插電式混合動(dòng)力汽車(chē)(PHV)
PHV是一種新型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē),區(qū)別于傳統(tǒng)汽油動(dòng)力與電驅(qū)動(dòng)結(jié)合的混合動(dòng)力,插電式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)原理、驅(qū)動(dòng)單元都與電動(dòng)車(chē)無(wú)異,之所以稱(chēng)其為混合動(dòng)力,是因?yàn)檫@類(lèi)車(chē)上裝備有一臺(tái)為電池充電的發(fā)動(dòng)機(jī)。在日常使用過(guò)程中,它又可以當(dāng)作一臺(tái)純電動(dòng)車(chē)來(lái)使用,只要單次使用不超過(guò)電池可提供的續(xù)航里程,它就可以做到零排放和零油耗。
增程式電動(dòng)車(chē)(E-REV)
E-REV是一種配有地面充電和車(chē)載供電功能的純電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)。其動(dòng)力系統(tǒng)由動(dòng)力電池系統(tǒng)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、整車(chē)控制系統(tǒng)和輔助動(dòng)力系統(tǒng)(APU)組成。由整車(chē)控制器完成運(yùn)行控制。電池組可由地面充電樁或車(chē)載充電器充電,發(fā)動(dòng)機(jī)可采用燃油型或燃?xì)庑汀U?chē)運(yùn)行模式可根據(jù)需要選擇純電動(dòng)模式、增程模式或混合動(dòng)力模式。處于增程模式時(shí),節(jié)油率隨電池組容量增大無(wú)限接近純電動(dòng)汽車(chē),是純電動(dòng)汽車(chē)的平穩(wěn)過(guò)渡車(chē)型。
純電動(dòng)汽車(chē)(BEV)
BEV是一種完全由可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池)提供動(dòng)力源的汽車(chē)。雖然它已有134年的悠久歷史,但一直僅限于某些特定范圍內(nèi)應(yīng)用,市場(chǎng)較小。主要原因是由于各種類(lèi)別的蓄電池普遍存在價(jià)格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時(shí)間長(zhǎng)等嚴(yán)重缺點(diǎn)。
Tips2
FORD
福特C-MaxEnergi插電式混合動(dòng)力車(chē)綜合應(yīng)用高壓鋰離子電池、電動(dòng)牽引電機(jī)和高能效的阿特金森循環(huán)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性最大化。這些技術(shù)還允許車(chē)輛在使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力之前,先用電動(dòng)模式行駛,總行駛里程可達(dá)800公里以上,領(lǐng)先于所有插電式或增程型電動(dòng)車(chē)。由于其電池系統(tǒng)尺寸適中,且具有高效率,使用230伏電源對(duì)車(chē)輛充電一個(gè)晚上就能輕松充滿(mǎn)電量。
VOLVO
沃爾沃V60插電式混合動(dòng)力車(chē)的電動(dòng)機(jī)由一組容量為11.2千瓦時(shí)的液冷式緊湊型鋰離子電池組供電,該電池組位于后備箱的地板下方。通過(guò)按鈕,V60插電式混合動(dòng)力車(chē)可以實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)(Pure)、混合動(dòng)力(Hybrid)和高性能(Power)三種模式。該車(chē)純電動(dòng)可以續(xù)航約50公里,混合動(dòng)力模式是標(biāo)準(zhǔn)模式,該模式下柴油機(jī)和電動(dòng)機(jī)協(xié)同工作,百公里油耗可以低至1.9升,每公里二氧化碳排放量?jī)H為4.9克,續(xù)航里程可達(dá)1000公里。
TOYOTA
豐田普銳斯插電式混合動(dòng)力版采用全新的鋰離子電池技術(shù),在電能獲得提升的同時(shí)電池體積進(jìn)一步縮小。車(chē)上所搭載的插電式充電模塊能夠幫助這款量產(chǎn)版豐田普銳斯在充電站非常順利的完成高效充電過(guò)程,在110伏或220伏的電流下分別只需180分鐘或90分鐘便能完成充電,同時(shí)續(xù)航能力也大幅提升,純電動(dòng)模式下的插電式混合動(dòng)力版豐田普銳斯在100公里/小時(shí)速度下的續(xù)航能力為21公里,在電池組電力耗盡的情況下自動(dòng)轉(zhuǎn)換為混合動(dòng)力模式運(yùn)行。
CHEVROLET
雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)插電式混合動(dòng)力車(chē)由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及電池組四部分組成。其中最大功率達(dá)到151馬力的電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,而容量為16千瓦時(shí)的鋰離子電池組則為電動(dòng)機(jī)提供能量,沃藍(lán)達(dá)在純電動(dòng)模式下可完全依靠電池組所儲(chǔ)備的電力行駛約60公里。當(dāng)鋰離子電池電量降至限定值之后,ECU會(huì)將車(chē)輛自動(dòng)切換至增程模式,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為電動(dòng)機(jī)供電來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,同時(shí)蓄電池還會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)車(chē)輛在制動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的能量。
《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》2012年12月刊