主题：【原创】小议新能源汽车技术路线 -- 波波粥

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老大河待整

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【原创】小议新能源汽车技术路线

能源，是我们这个物质世界的基础，人类的所有活动都离不开能量，一切能量都来自于能源，而能源，形形色色，零零总总，从源头来分，大致可分为三类：

1。太阳能：人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们吃的粮食是植物通过光合作用储存下来的太阳能；煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，实质上，化石燃料是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

2。地球本身蕴藏的能量：通常指地热能与核能。地热能的表现形式也多种多样，温泉和火山是大家常见的形式。而核能（核裂变/核聚变）所需的原料，则来自于地壳中储存的铀、钚,以及海洋中贮藏的氘、氚等。

3。天体引力的能量：指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源，如潮汐能。

到今天为止，人类社会的主要能量来源，是太阳能，特别是化石燃料。通常意义上的“新能源技术”是针对人类社会目前使用的主要能量来源-化石燃料（石油和煤炭）。现在大家已经形成一个广泛的共识，那就是，作为不可再生资源（或者说，可再生的速度太漫长，数亿年是我们等不及的），石油和煤炭终有枯竭的一天。俗话说，“人无远虑，必有近忧”，在前两年石油价格持续攀高的强烈刺激下，新能源技术被提上了前所未有的高度。

液态燃料的主要来源是石油，也包括一些生物燃料，如乙醇等，而液态燃料主要被交通运输行业所消费，如汽车，飞机，船舶，因此，在交通运输行里推广新能源技术，具有非常重要的现实意义。但是，理想是美好的，现实却是残酷的，目前在航空动力上，一个很重要的要求是功率/重量比，而现在大家所熟知的新能源技术，如电池等，还达不到航空工业对动力系统要求。

核动力飞机，人类曾经的梦想，但是因为安全原因，终究没有机会投入商业化运营。

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西西河的图库一直打不开，没办法贴图，只好请大家自己看看链接了，抱歉，抱歉

目前的新能源技术对于船舶动力也是问题多多，往来于各大洋的运输船舶，动辄几十万吨的载重量，它们需要的数万乃至数十万马力的动力系统，因此，现有的新能源技术（如燃料电池）还局限在中小型船用动力装置上。核动力，呵呵，美国的核航母，前苏联的基诺夫级核动力巡洋舰是大家耳熟能详的，但是美国海军的全核动力海军的梦想在高昂的费用面前也成为了泡影。我想，在核聚变技术达到商业化运行之前，新能源技术很难满足大型船用动力的要求。当然，还有一项技术是我们不能忽视的，那就是风能，在风帆时代，人类也开创了大航海时代呢。在今天，风帆又开始回到了现代船舶上。

大家可以看看这个网页：德国的风筝船

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还有视频：

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现在让我们回到陆地上，在所有的车用新能源技术中，大凡带“电”字的都受到了更多的亲睐，比如燃料“电”池，蓄“电”池，超级“电”容。在这当中，燃料电池和蓄电池大家更为熟悉些，我就不再累述，多讲讲超级电容吧。

所谓“超级电容”，实际上和我们在日常所用到电解电容差不多，主要是电极材料不同，它的电极材料可以是碳或者金属氧化物。它既具有电容可以快速充放电的特点，又具有电化学电池的储能机理。与蓄电池相比，超级电容的主要优点是充放电速度快，效率高，循环寿命长，使用温度范围宽、安全性高等特点。超级电容的循环寿命可达100万次充放电，大大超过现有的蓄电池；蓄电池在低温下都面临SOC下降的问题，而超级电容的在低温条件下的性能更有优势；安全性能上超级电容也超过锂电池。如果能够开发出更廉价的电极材料，超级电容的应用前景也非常可观。现在国内超级电容公共汽车在北京，上海都已经有了。

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这批超级电容车在外观上与普通无轨电车无异，不同之处在于，它“剪”掉了头顶上的两根大“辫子”，在车底部安装了一种超级电容器。车辆进站后，在上下乘客的同时，位于车顶的充电设备会自动垂直升起，搭到隐藏在候车站“屋檐”下的电缆上，30秒即可完成充电，一次充电能平稳行驶3~8公里，最高速度可达每小时44公里。此外，它还可以回收车辆的制动能量。

但是超级电容公共汽车在运行中也出现了很多问题：

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从去年11月开始，超级电容车就开始在浦东龙阳路地铁站到新国际博览中心试点运行，累计行驶里程达上万公里。为什么在浦东试点顺利，正式运行却出现了问题？中国燃料电池公共汽车商业化示范上海项目办公室有关人士介绍说，从目前运行的情况来看，主要问题集中在电容过热，导致充电不足。他打比方说，该情况就像计算机在高温环境下无法工作，经常发生死机一样。据分析，导致电容过热的原因，是因为高强度运行环境的影响。

　　“老城厢的路况要比浦东的路况复杂得多。”这位人士说，从龙阳路地铁站到新国际博览中心，路面宽，路程短，人流、车流少，问题不容易显现。而现在的实际路况和试点时的反差很大，加上每天至少运行12个小时，“工作疲劳”和天气炎热最终导致电容器过热。

燃料电池和蓄电池（特别是锂电池），河里已经有很多介绍，我想还是多说说他们的缺点与局限吧。

燃料电池的缺点主要有以下几点：

1。氢气储存困难：目前，燃料电池只要是指氢氧燃料电池，其中氧气来自空气，而氢气的储存与运输都非常的不方便，无论气态，液态氢、储氢金属储存的氢，他们的储存、保管、运输和灌装或重整，都比较复杂，对安全性要求很高。这就造成了在车辆上，储氢设备的重量，体积很难减小，使得整车能量经济性能下降。

2。密封性能要求高：燃料电池的单体电池所能产生的电压约为1V，因此需要将多个单体电池按照电压与电流的要求组合（串并联）使用。在组合时，单体电池间的电极连接时，必须要有严格的密封，因为密封不良的燃料电池，氢气会泄漏到燃料电池的外面，降低了氢的利用率并严重影响燃料电池发动机的效率，还会引起氢气燃烧事故。

3。造价高：目前质子交换膜燃料电池是最有发展前途的燃料电池之一，但质子交换膜燃料电池需要用贵金属铂作为催化剂，其使用量要求达到0.1～0.2mg/cm3，目前用量要求达到0.5mg/cm3，距离要求还较远。而且铂在反应过程中受一氧化碳的作用会产生催化剂中毒而失效。

因为这些缺点，目前在乘用车上，目前燃料电池技术还很难得到大规模的应用，但是在公共汽车等一些大型车辆上，燃料电池还是有很大的发挥空间。

在乘用车上，制约全电车应用的技术瓶颈在于车用动力电池性能，目前，锂电池特别是磷酸铁锂电池被认为最有前途，在河里的讨论也越多。但是它也有自身的缺点：

1。磷酸铁锂电池低温性能差：低温条件下，电池容量保持率随着温度下降而快速下降，0℃时的容量保持率约60～70％，-10℃时为40～55％，-20℃时为20～40％。一个解决办法是采用电池加热系统。

2。电池性能一致性困难：磷酸铁锂电池作为动力电池，都是成组使用，如果各个单体电池之间的一致性不好，那么电池组的使用寿命会大打折扣，而实现电池一致性的主要有这样几个途径：原材料的品质的一致性；生产环境控制，磷酸铁锂电池的生产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求，如果没有控制到位，电池品质将出现波动。综合起来，这些关键在于制造设备与工艺，生产过程中设备自动化程度越高，电池一致性越好。

现在，为了解决动力电池在深度充放电情况下的寿命短的问题，油电混合动力汽车是一个解决途径。在油电混合动力汽车上，电池容量被限制在一个较窄的范围内（如40%-60%， 45%-55%。。。。），超过一定容量电池开始放电，低于一定容量发动机带动发电机开始发电，这样可以延长电池使用寿命。

但是，所有这些车用新能源技术还不适合在重型车辆上使用，比如坦克发动机要求功率密度达到1000W/kg或91kW/立方分米，工作条件也很恶劣，因此，在这些车辆上近期还看不到这些带“电”的新能源技术大规模应用的可能性。

拉拉杂杂说了一大篇，关键点终于跳出来了

新能源汽车技术还在发展过程中，因此在今后相当长的一段时间里，会出现多种技术并存,如油电混合，纯电动（里面又分超级电容，锂电池等），燃料电池等，各种技术百花齐放，根据各种技术的特点与发展程度，会逐渐形成各自的优势区域，比如公共汽车上超级电容，燃料电池就要合适些。在这个过程中，各种技术都值得关注，没有哪家厂商敢说自己的技术就包打天下，因此，国内目前的政策现状是鼓励不同技术同时发展，相关标准也仅仅是在跟踪发展，还没有形成定论。

同时，也请大家更加理性的看待新能源技术，将板砖和帽子轻轻放下，拿起笔来（摸上键盘），多一些讨论

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