庞大的电动汽车家族一般被分为三大类:纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。这三类电动汽车在节能和环保方面都有各自的特点。
纯电动汽车以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶。它本身不排放污染大气的有害气体,由于电能可以通过利用煤、核能得到,还可以从风能、水能、太阳能等可再生能源中获取,人们对石油的依赖性大大降低了。中国汽车工程学会电动汽车分会主任、清华大学的陈全世教授告诉记者,汽车在城市运行时,走走停停,行驶速度并不高,电动汽车此时比内燃机汽车效率更高,因为电动汽车停止时不消耗电量。在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。而传统汽车刹车时,刹车片、轮胎等因为摩擦产生的热能损耗非常大。再者,电动汽车一般晚间充电,可以避开用电高峰,利用的是电网的低谷电。“现在的发电站规模都不小,惯量巨大,电网负荷需要保持一定的均衡,不能时大时小,夜间的电只有充分利用才不至于被浪费。”研究锂离子电池的中科院物理所的黄学杰研究员也持相同的观点。
混合动力汽车现在一般是指内燃机和蓄电池一起工作的电动汽车。陈全世向记者介绍说:传统的内燃机汽车燃油效率低、排放不好的原因在于汽油机的工况随轿车行驶速度变化而改变,而且大部分运转时间都是在效率极低的负荷下工作。采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,让它在油耗低、污染少的最优工况下工作。负荷大时,如果内燃机功率不足,电池就会上来“帮忙”;负荷少时,富余的功率可以给电池充电,可以十分方便地回收制动、下坡、怠速时的能量。在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。而内燃机的保留又可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
几位专家都指出,混合动力汽车节能已经不是纸上谈兵,这也是目前商业化前景最好的一种电动汽车。
燃料电池汽车顾名思义,是使用燃料电池驱动的汽车。中科院大连化物所新能源研究室主任明平文告诉记者,燃料电池早在1839年就出现了。当时英国人葛瑞沃提出了氢和氧反应可以发电的原理,建立了氢—氧燃料电池的概念。应该说燃料电池比内燃机的诞生还要早,但是“内燃机的发展走了捷径”,直到20世纪60年代初,出于对航天和国防需要的考虑,人们才相继开发出液氢和液氧小型燃料电池。
燃料电池将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能,它不经历热机过程,不受热力循环限制,因此能量转换效率高,理论上可达100%,实际效率达60%~80%,是汽油机或柴油机的2到3倍。而且由于生成物是水,常常被誉为真正的“零排放”汽车。此外,燃料电池本身工作没有噪声、没有运动性、没有振动,其电极仅作为化学反应的场所和导电的通道,本身不参与化学反应,没有损耗,寿命长。
|
|