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越来越多的东西被恳切的《柳叶刀》杂志确定为各级当量的危害物。酒精多少都是多,雾霾就甭提了,红肉也不行,碳水多了还不行……日子还得过啊。石油造成的排放不可避免的被认为是原罪,尽管我们目前还得依赖它,但越来越想摆脱它。电动车早就有了,科技发展给了它出头之日,并重新定义。电动汽车需要电,电是怎么来的呢?说这些的时候未来紧接着就来到了下一刻。
一样的壳儿,都有几个轮子,纯电汽车除了没有排气筒,在路上大家摩肩接踵没区别。烧油的觉得充电的出不了远门,特斯拉们就喷尔等有尾气。
某个限度的区域以内蓝天白云,是不是就算天下大同?我说的是能源最朴素的因果。多年前了,当大家都在憧憬即将到来的电动汽车浪潮之百利而无一害的时候,我见识有限,唯一见质疑者就是李安定先生,他所著的《中国汽车史》里坦率质疑了当时电动汽车即将“运动”式的一拥而上。
的确,我们可以假设街上再也没有尾气排放的汽车,但是至少目前还得考量“电”的产出环境影响。
时至今日,中国汽车已经是以纯电动、插电混动技术路线为主的形态。众声喧哗里,中国工程院院士杨裕生先生却认为:单纯发展以高续航的纯电动车是违背了发展新能源节能减排的初心。“车必须要考虑全生命周期是不是节能减排,而不是看你在行驶过程当中这一段是不是不用油就节能减排了。”
不止中国,似乎世界范围内都有了禁售燃油车的论调,甚至是时间表。与此同时,内燃机的性能优化、能量转化一直没有止步。汽车的氢燃料电池、其他燃料技术、增程式技术仍然没有谁具备绝对优势,新能源竞技场的选手正在多起来。
事实上,如今的汽车马达声音越发轻柔,发动机技术到了被冷落的时代。只因一种潮流,就为那根排气筒。电动车的密封性能就是不好也没什么,那种更轻柔的“噪音”不过是风,几块屏幕消解着传统概念里的汽车,人们趋之若鹜,这就是现实的鼓舞。一个复杂事物的简约,正是一个进步的象征。
我们必须承认,来不及——在燃油车时代,国产汽车在发动机、变速箱,以致整车技术的方方面面都落后。这也没办法,历史原因。还没种庄稼,就该过年了。所以到了电动车被时代送到舞台中央,我们的汽车产业觉得机会来了。也不知是误会还是真知灼见,至少资本市场雀跃不已。
新能源汽车的兴起,跳级式的绕过了传统技术——电池、电机,是我们的机会。产业庞大可以倒逼科技进步,而一时之需倒不一定真能成就升级。不信你看,特斯拉的上海工厂甫一露面,那么多PPT造车企业的立即噤若寒蝉。你跟他说续航吧,他跟你说细分应用原理;你跟他说技术吧,他又讲民族情怀;特斯拉赔钱倒是真的,我们也赔啊,都这样。笔墨春秋,言语遒劲,绕得人一直眼晕。罢了,等等看。
不要小看电动车,汽车是延续功用的产物,电机、电控技术才是新能源汽车的灵魂,其间奥妙,中学物理课虽已大道至简,应用之路漫漫其修远。
传统汽车的电气系统差不多就是空调、转向、制动几项;电动汽车的的动力总成是电池、电机、电控。电机、电控系统就是作为传统发动机和变速箱的形态,除了没声儿,力量有过之无不及。家用车老是说百公里加速多少秒,特没意义,作为汽车动力的直流电机天生扭矩强大,几乎不用跟人家提强调这个指标。不过一脚下去的劲头遇上个收放没准儿的人,推背感怕是作死的写照。
电动车驱动电机的电池,应该有更高的能量密度。那可不是玩具车。电池得轻、小、安全,适应有限车内空间,同时必须有合理的能量回收系统,降低整车能耗;驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩,以提供高启动速度、爬坡性能和高速加速性能;另外电控系统要有高控制精度、高动态响应速率,必须安全可靠。心脏就是电动机,就相当于内燃机的引擎。一个充电,一个烧油。
电动汽车的驱动电机有这么几个类型:交流异步电机(InductionMotor),结构简单,转速高,维护成本低,就是能耗高,对电池的要求更高。同时造价较高,而且调速性稍弱,所以用于空间要求低、速度性能要求不高的客车、物流、商用车型。至于特斯拉更喜欢交流异步电机动力的原因,有技术领域更复杂的原因。中国阵营里蔚来ES8用的也是这个配置。但很不理解两者之间口碑的差异。
永磁电机(PermanentMagneticMotor)的优点是调速范围宽,结构简单,体积小。但是高速运行的控制复杂,永磁体也还会退磁。目前永磁电机的应用主要是体积小且速度、操控性能要求较高的电动乘用车,比亚迪、荣威ERX5、宝马i3等纯电动车都搭载永磁电机。还有,小功率电动车一般用永磁无刷直流电机——这说的就是不可或缺的的“小牛”、“雅迪”、“艾玛”单兵速运阵营。还有成本低、起动好、效率高的开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor),好像全是优点啊,可小车用不了——目前看噪声与震动都是不可回避的弱点。
中国有个优势:新能源汽车所使用的永磁同步电机需要使用的永磁材料——钕铁硼,都是我们的优势,这也是欧美车系则多采用交流感应电机的原因之一。稀土资源匮乏,不想被资源所控制。那我们就可以试想一下,当别人釜底抽薪时,我们是不是也能翻手为云……
丨编辑:路泞丨审核:戴晋京
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