社会焦点

汽车发展至今,在能源上经历了怎样的三生三世?(2)

字号+ 作者: 来源: 2017-05-17

在这个阶段,就是燃油汽车大发展,全世界广泛应用,电动汽车,蒸汽机汽车也逐渐淡出了舞台。 但是也有几个有趣的例外:A)日本——战时油料管制,所以二战期间电动汽车用的比较多。B)在一些地区局部应用领域,电动

  在这个阶段,就是燃油汽车大发展,全世界广泛应用,电动汽车,蒸汽机汽车也逐渐淡出了舞台。 但是也有几个有趣的例外:A)日本——战时油料管制,所以二战期间电动汽车用的比较多。B)在一些地区局部应用领域,电动汽车仍然用于一些近距运输用途。

  在这个阶段,燃油汽车技术不断发展完善,世界石油供应充足,大家还不关心环保,电池等新能源技术也没有明显进步;而蒸汽机汽车因为使用的是外燃机技术,效率先天残疾……打不过内燃机,自然汽车几乎完全是以燃油汽车为主了。

  比如二战中美帝的各种吉普车:

  汽车发展至今,在能源上经历了怎样的三生三世?

  4)电动汽车再次复兴-其它新能源技术涌现-影响燃油汽车阶段(1960-现在) ——多因素下,电气化、新能源化、甚至智能化等新趋势,影响汽车行业发展

  二战后,从60年代开始,电动汽车开始重新受到注意,汽车电气化逐渐重新受到重视。大型汽车公司很多都开展了对于电动汽车的研发(GM,FORD等),当然大都是基于燃油汽车改装成电动汽车的。

  实际上在60 年代,电动汽车的重受关注,一大原因就在于很多城市已经饱受汽车尾气造成的雾霾的困扰。 比如在1940年代,美国加州尤其是洛杉矶地区就受到了严重的雾霾影响; 1959年,加州公共健康部(Department of Public Health)出台首部州立空气质量标准。立法机关也同时成立了加州机动车污染管理委员会(California Motor Vehicle Pollution Control Board,简称CMVPCB) 。那个时候的汽车排量大(美式肌肉车),排放标准也只是开始逐渐开始严格起来。——一直到现在,加州也是新能源政策和实际举措方面最为激进的地方,不管怎样,对于志在发展新能源事业的中国来说还是很有参考价值的。

  从加州的跑题回来——1973年的第一次石油尾机让大家深切感受到了石油可能会不够烧的恐惧,因此低排量化、轻量化、电气化等方向开始影响汽车领域,而相关的材料、电力电子(各种半导体技术)、二次电池、燃料电池的发展也得到了更多的支持和重视。(并且一直到现在,这些行业也受到了很大的重视,被认为是能源领域的关键发展技术,有学子想深造可以考虑:))这些技术的发展不断积累,后来产生了很多成果,逐渐影响了汽车领域的发展格局。

  因为笔者是材料-能源背景,介绍几个自己比较熟悉的成果。

  1、燃料电池汽车——燃料电池的诞生可以追溯到1801年,但是第一辆燃料电池现代汽车是一量Allis-Chalmers农场拖拉机,其由15KW的燃料电池驱动。1966年GM则推出了第一辆上路的燃料电池汽车Chevrolet Electrovan,用的是质子交换膜燃料电池(PEMFC),续航里程有120英里。

  到了1970-1990年代,很多车企虽然对燃料电池技术有兴趣,也一直在开发相关技术。但是燃料电池汽车想用好,涉及到了很多技术,比如电解制氢、高压储氢、燃料电池贵金属用量控制等,因此一直实用化进展不大。而实际上即使到现在,燃料电池的这些技术虽然有了不少进展,技术壁垒仍然很大,需要攻克的东西很多,因此燃料电池汽车的推广还是受制于技术,并不容易。

  回到时间发展线:经过不断的研究,进入21世纪后,储氢技术取得明显进步;燃料电池的技术也不断提升,贵金属用量方面有了下降。在这样的背景下,燃料电池汽车开始取得了商用化的进展。比如 本田的FCX Clarity 概念车( 2008),GM(GM HydroGen4),现代(Hyundai ix35 FCEV ),戴姆勒( Mercedes-Benz F-Cell )也都推出了自己的燃料电池车。

  汽车发展至今,在能源上经历了怎样的三生三世?

  TOYOTA MIRAI-即日文“未来 ” 可见日本人对于燃料电池汽车的期望

  当然在燃料电池车里必须要说到日本丰田的MIRAI(2014)以及本田的CLARITY(2016),两款车可以说性能有些接近。当然了燃料电池相关技术日本人做的几乎是顶尖水平,汽车工业实力雄厚,因此燃料电池汽车在日本先有突破也不值得奇怪。

  汽车发展至今,在能源上经历了怎样的三生三世?

  燃料电池的相关技术具有很高的技术含量以及很重要的综合意义,燃料电池技术对于未来的能源愿景将是非常重要的组成部分。当然了能有多大的份额占比还是要看技术进步的速度,这是笔者作为技术人员的一贯观点。

  2、电池技术——混动汽车/纯电动汽车 其实就是电气化,让油电灵活配合,甚至是完全把油取代只用电,而在此环节中,核心技术之一就是电池

  A)首先第一个重要的角色是镍氢电池( Nickel–metal hydride battery)

  这种电池的研发始于1967年,然后在70年代受到的重视增多,1989年第一款消费者用的镍氢电池问世。

  镍氢电池的主要优点是功率、能量、寿命、安全等性能比较均衡。在20世纪末,镍氢电池用在了很多企业的纯电动车型。当然了,让镍氢电池真正大放异彩的,必需要提丰田的明星混动PRIUS。

  汽车发展至今,在能源上经历了怎样的三生三世?

  这款车在2017年全球销量已经破千万!!!!其厉害之处当然就在于混动车带来的极佳的燃油经济性。电池负责回收制动回收能量,并且可以在起步阶段介入,尽可能减少发动机在低速区的工作占比。在这个过程中,镍氢电池优秀的综合性能自然功不可没。但是随着电池技术的发展,人们发展纯电动车需要追求能量密度与续航,后起之秀锂电池开始崛起受到更多的重视。因此镍氢电池目前主要局限于混动车型,在纯电动领域其本已经让位于锂电。

  B)第二个要介绍的自然是锂电了

  锂电诞生必须要提到两位大神:

  1、吉野彰先生。1985年发明了C/钴酸锂电池体系。

  汽车发展至今,在能源上经历了怎样的三生三世?

  2、GOODENOUGH老先生:发现了钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂等几种关键材料,是锂电材料的奠基祖爷式的人物。

  汽车发展至今,在能源上经历了怎样的三生三世?

转载请注明出处。


1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

相关文章