馬寧

摘 要：近年來，國內(nèi)的電動(dòng)汽車市場(chǎng)火爆，一部分消費(fèi)者從使用成本低廉、使用便利以及符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保要求的角度考慮，認(rèn)為電動(dòng)汽車的時(shí)代來了。其實(shí)從電動(dòng)車的生產(chǎn)到使用過程的充電完整過程中，還有許多因素需要認(rèn)真思考。本文試圖從電動(dòng)車的發(fā)展歷史，及使用過程中的各環(huán)節(jié)存在的問題，說明目前電動(dòng)汽車發(fā)展依舊存在一些障礙，希望能引發(fā)讀者的理性思考。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；節(jié)；環(huán)保

近兩年來，電動(dòng)汽車在國內(nèi)市場(chǎng)上的生產(chǎn)、銷售突然風(fēng)生水起，不僅諸多自主品牌電動(dòng)車先后進(jìn)入市場(chǎng)，國外著名汽車廠家也紛紛將電動(dòng)汽車引入中國。

純電動(dòng)汽車號(hào)稱具有節(jié)能、減排、降耗、替代能源等等諸多優(yōu)勢(shì)；它每天充電成本只有7、8塊錢，這樣就可以大大的降低消費(fèi)者的出行成本；再有，對(duì)于一些存在交通限制的城市和地區(qū)，它不受號(hào)牌限制，讓消費(fèi)者省心省力。這些聽上去很美的體驗(yàn)，是不是真的把我們帶入新能源時(shí)代呢？電動(dòng)汽車真的在節(jié)能降耗上有突出表現(xiàn)嗎，它是否值得我們期待呢？這就需要我們從電動(dòng)汽車發(fā)展歷程，做一次理性的分析。

一、電動(dòng)汽車曾有輝煌的歷史

今天，能在公路上奔馳的汽車絕大多數(shù)是以汽油或柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)車。如果以德國人卡爾本茨，在1886年發(fā)明第一輛以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車算起，到今天內(nèi)燃機(jī)汽車已有130多年的歷史。但是，電動(dòng)車的發(fā)明要比內(nèi)燃機(jī)車還要早上半個(gè)世紀(jì)。早在1834年，美國人達(dá)文波特和蘇格蘭人戴維森就研制出三輪電動(dòng)汽車。但那時(shí)他們使用的是一組不可充電干電池做驅(qū)動(dòng)力，行駛距離也很短。到了1859年，法國人普蘭特發(fā)明了可以充放電的鉛酸電池。他的同鄉(xiāng)卡米爾福雷在1881年對(duì)這種蓄電池進(jìn)行了改進(jìn)，提高了電池的容量，從而真正為電動(dòng)車的發(fā)展鋪平了道路。可以說從19世紀(jì)末到20世紀(jì) 20年代，是電動(dòng)車發(fā)展的黃金時(shí)期，在銷量上甚至超越了汽油機(jī)汽車。這是因?yàn)?，在?dāng)時(shí)的條件下，電動(dòng)車有內(nèi)燃機(jī)車不可比擬的優(yōu)勢(shì)。電動(dòng)車在驅(qū)動(dòng)過程非常平順安靜，既沒有難聞辣眼的尾氣排放，也沒有令人心煩的發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音和震動(dòng)；另外，汽油機(jī)汽車行駛中需要不斷換擋，操作起來比較麻煩，而電動(dòng)車不需要換擋；由于當(dāng)時(shí)城際交通不通暢，大多數(shù)情況汽車都只能在本地使用，因此電動(dòng)車也不會(huì)因?yàn)槔m(xù)航里程短的問題而阻礙其發(fā)展；特別是隨著電網(wǎng)的高速發(fā)展，城市家庭都已經(jīng)通電，從而能夠在家中完成充電。因此，相對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，電動(dòng)車成為大部分人的選擇。到了20世紀(jì)初，有40%的美國汽車采用蒸汽機(jī)，38%的汽車采用電力驅(qū)動(dòng)，22%的汽車使用汽油動(dòng)力。

然而，好景不長(zhǎng)。在內(nèi)燃機(jī)技術(shù)不斷完善的對(duì)照下，電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程短，行駛速度慢等劣勢(shì)慢慢浮現(xiàn)出來。特別是隨著城際公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，使城際流動(dòng)成為可能，人們需要續(xù)航里程更長(zhǎng)的交通工具；諸多大油田的相繼發(fā)現(xiàn)與開采，使汽油的價(jià)格逐漸下降，讓普通的消費(fèi)者也能承擔(dān)得起；再有，希蘭姆珀西馬克沁在1897發(fā)明了槍械消聲器，后來應(yīng)用在汽車上，一下子讓內(nèi)燃機(jī)噪聲安靜下來。這些變化讓內(nèi)燃機(jī)汽車開始漸漸成為主流交通工具。相比之下，電動(dòng)車的發(fā)展進(jìn)入到了瓶頸時(shí)期，在降低制造成本和改善使用便利性方面沒有明顯的進(jìn)步。

這種背景下，電動(dòng)車很快失去了存在的意義，在1940年左右電動(dòng)車基本上就從歐美汽車市場(chǎng)中消失了。到了上世紀(jì)70年代，石油危機(jī)的爆發(fā)令全世界陷入石油短缺的困境中，人們又開始關(guān)注其它能源做動(dòng)力的汽車，這時(shí)電動(dòng)車再一次進(jìn)入到了人們的視線中。特別是近年來，隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，已經(jīng)成為產(chǎn)銷全球第一的汽車大國。在汽車方面的節(jié)能減排、發(fā)展可替代石油的新能源汽車就尤為重要了。

二、電動(dòng)汽車真的能夠節(jié)能降耗嗎

發(fā)展電動(dòng)汽車的目的，就是為了降低能耗、減少有害氣體排放。電動(dòng)汽車在行駛過程中，用電做驅(qū)動(dòng)力，沒有任何排放，這是顯而易見的。而且，電轉(zhuǎn)化為動(dòng)力的轉(zhuǎn)化率很高，可以達(dá)到90%，而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)平均有30%以上的轉(zhuǎn)化率，盡管目前已經(jīng)有汽車廠家把發(fā)動(dòng)機(jī)功效提高的40%以上，但與電動(dòng)轉(zhuǎn)化率比還是差很遠(yuǎn)。這似乎都說明電動(dòng)車既環(huán)保又節(jié)能。但是，如果僅僅以電動(dòng)車行駛過程沒有排放，能量轉(zhuǎn)化率高就認(rèn)為他環(huán)保、節(jié)能，似乎有些勉強(qiáng)。因?yàn)殡妱?dòng)車是需要給電池充電的，電通過發(fā)電廠經(jīng)過高壓送電到最終用戶。在這個(gè)過程中，在發(fā)電環(huán)節(jié)，因?yàn)榛鹆Πl(fā)電效率不足40%，有一多半的損失；從電廠輸電到用戶，其過程又有約15%的能量損耗；再從電池的充電到放電，這一系列的過程都將浪費(fèi)能量。也就是說，從發(fā)電到充電，電動(dòng)車的轉(zhuǎn)化效率僅在18%左右，這樣來看就相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化率的一半。也就是說，從整個(gè)過程看，電動(dòng)汽車還不夠節(jié)能。而我國目前的電力供應(yīng)將近80%來在于火力發(fā)電，說到底還是利用煤、油、氣發(fā)電，而且主要是煤炭。雖然電動(dòng)汽車在行駛過程中幾乎是零排放，但是如果從全過程來看，獲得每千瓦時(shí)能量所產(chǎn)生的CO2高達(dá)830克，而普通汽油大約是310克，柴油是316克。換句話說，在目前的中國，電動(dòng)汽車比普通汽車更“高碳”。石元春院士曾對(duì)于發(fā)展新能源汽車給予這樣的判定：要警惕新能源加工過程中的污染現(xiàn)象。任何一種新能源，即便終端使用是清潔的，但其加工過程是污染的，也不能稱之為“清潔能源”。從這個(gè)角度來看，就目前而言，我國的電動(dòng)汽車可能既不節(jié)能也不環(huán)保。因?yàn)樵谖覈?dāng)前的情況下，電本身還不是清潔能源，將來有一天我們能充分利用水力、風(fēng)力、太陽能發(fā)電，變成主要供電方式，電動(dòng)車節(jié)能環(huán)保的意義就明顯了。

三、多種因素制約了我們擁有電動(dòng)汽車

目前來看，電動(dòng)車的主要問題是續(xù)航里程短，這實(shí)際上是電池能量密度低的問題。所謂電池能量密度，簡(jiǎn)單的理解就是1公斤電池材料所能儲(chǔ)存的電量。現(xiàn)有的電池技術(shù)，能量密度還不到0.2kwh/kg。也就是說，現(xiàn)在一塊1公斤重的電池最多能儲(chǔ)存不到0.2度電。所以，盡管電動(dòng)汽車百公里只需15kwh電，但是如果要達(dá)到普通汽車那樣的續(xù)航里程，光電池就得四五百公斤。先不考慮成本，這個(gè)重量就是難以承受的。成本更麻煩，現(xiàn)在一般采用的鋰離子電池平均成本是1200元/kwh，要達(dá)到500公里的續(xù)航里程，光電池成本就要7、8萬元。而且，從目前的情形來看，電池技術(shù)在成本和能量密度這兩方面取得的進(jìn)步是有限的。

電動(dòng)汽車另一個(gè)障礙是充換電池的問題。如果采取充電方式，就需要建設(shè)大量的充電站，而充電時(shí)間的限制非常麻煩。加滿一箱油只需三五分鐘，但是將電動(dòng)車要充滿電，即使是快充也要半個(gè)小時(shí)，家用電源則要七八個(gè)小時(shí)。充電時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于現(xiàn)今快速運(yùn)作的社會(huì)恐怕是不能適用。如果采取換電方式，就要整體更換電池組，似乎這更不切實(shí)際?？峙聸]有人愿意拿自家價(jià)值幾萬元人民幣的電池，和別人家換來換去。

還有一個(gè)障礙是電池的報(bào)廢處理問題。報(bào)廢電池會(huì)污染環(huán)境是不爭(zhēng)的事實(shí)。據(jù)專家介紹，一個(gè)小小的鈕扣電池就能污染大約60萬升水，相當(dāng)于一個(gè)人一生的用水量；一節(jié)1號(hào)電池爛在地里，能使周邊1平方米的土地失去農(nóng)業(yè)利用價(jià)值。目前純電動(dòng)汽車電池主要成分是磷酸鐵鋰、錳酸鋰等構(gòu)成，應(yīng)該說，鋰由于不是重金屬，不會(huì)造成環(huán)境的污染。但鋰離子電池的正負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液等物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人體健康還是有很大影響。因此，隨著近年來電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程迅速加快，動(dòng)力電池生產(chǎn)以及廢舊電池的處理所帶來的環(huán)境污染，必將引起越來越多的人的高度關(guān)注。

綜合以上分析，電動(dòng)汽車時(shí)代似乎離我們的生活還有很長(zhǎng)一段距離。如果你是一位強(qiáng)烈的環(huán)保主義者的話，就目前而言，選擇一臺(tái)混合動(dòng)力汽車還是比較靠譜的事。如果行程不遠(yuǎn)，時(shí)間不急，選擇自行車或步行，既鍛煉身體也達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的。