酷科技：開(kāi)電動(dòng)車(chē)

　　酷科技：開(kāi)電動(dòng)車(chē)？問(wèn)得好！

　　電動(dòng)車(chē)？混合動(dòng)力車(chē)？更輕的車(chē)？讓穆勒教授告訴你

　　R·A·穆勒/文

　　可惜啊，電動(dòng)汽車(chē)有非常嚴(yán)重的問(wèn)題。電池存儲(chǔ)的能量與汽油比起來(lái)實(shí)在太小。高效電池，即高成本的電池，如用于手機(jī)和筆記本電腦的電池，其儲(chǔ)存的能量，在相當(dāng)質(zhì)量下，只有汽油的1%。而且它非常貴，電動(dòng)汽車(chē)的真實(shí)成本不是充電成本，而是電池更換成本。

　　電動(dòng)汽車(chē)聽(tīng)起來(lái)是個(gè)好主意。新聞里大肆宣揚(yáng)“特斯拉”電動(dòng)敞篷跑車(chē)和插電式混合動(dòng)力車(chē)。將插頭插在墻上就能給你的車(chē)充電，然后零排放地駕著它四處跑。

　　豐田普銳斯是半電動(dòng)的，那是了不起的成功，是嗎？而且，插頭充電很便宜，l千瓦時(shí)只要10美分。當(dāng)汽油每加侖3美元(即每升5.5元人民幣)時(shí)，它的能量費(fèi)用是每千瓦時(shí)36美分。

　　這意味給汽車(chē)充電，花費(fèi)不及燃燒汽油的1/3！

　　可惜啊，電動(dòng)汽車(chē)有非常嚴(yán)重的問(wèn)題。最基本的一個(gè)問(wèn)題，是電池存儲(chǔ)的能量與汽油比起來(lái)實(shí)在太小。高效電池，即高成本的電池，如用于手機(jī)和筆記本電腦的電池，其儲(chǔ)存的能量，在相當(dāng)質(zhì)量下，只有汽油的1%。那是一個(gè)很高的比例。

　　因?yàn)殡姳绕偷男矢?，這個(gè)因子多少得到一些彌補(bǔ)，所以電池的能量大約為汽油的1/30。

　　如果一段里程需要62磅汽油，就需要1860磅 (接近1噸)電池。因?yàn)閱挝惑w積的電池比汽油重，所以它們并不需要占據(jù)30倍的空間，只需要10倍就夠了。這也是特斯拉跑車(chē)成為可能的原因。

　　節(jié)約成本是幻想。高效電池非常昂貴，而且充電700次以后就需要更換。下面是簡(jiǎn)單的計(jì)算。

　　我的筆記本電腦(我正用來(lái)寫(xiě)這些東西)的電池，存儲(chǔ)了60瓦時(shí)電量。它可以充電700次，釋放的總能量為42千瓦時(shí)。然后需要用130美元換新的。根據(jù)這些數(shù)字，可以得出電池的更換成本為130美元/42千瓦時(shí)，約為每千瓦時(shí)3美元，比每千瓦時(shí)10美分的充電成本高了30倍。

　　高價(jià)電池的真實(shí)成本不是充電成本，而是更換成本。同樣的數(shù)字也適用于特斯拉跑車(chē)。如果不換新電池，看起來(lái)是很便宜。電池是那種車(chē)的最昂貴部分。

　　電池就不能做得便宜一些嗎？能，但那樣一來(lái)，它們就不可靠了，而且通常充電次數(shù)也更少。如果你給你的電腦、手機(jī)或數(shù)碼相機(jī)買(mǎi)過(guò)某些國(guó)家制造的高價(jià)電池，可能會(huì)有那樣的經(jīng)歷。

　　高成本的原因，部分是因?yàn)殡姵鼐哂袃?nèi)在的危險(xiǎn)性。如果質(zhì)量控制不好，電池可能會(huì)自燃。

　　難道不能改進(jìn)技術(shù)達(dá)到更多的充電次數(shù)嗎？能，工程師們正在做呢。問(wèn)題是，電池充電靠化學(xué)反應(yīng)，為了給電池充電，需要在維持電極的物理整體性能的同時(shí)倒轉(zhuǎn)那種化學(xué)反應(yīng)，這是很難的。

　　假如技術(shù)真的進(jìn)步了，電池能充電7000次，而不是700次，那么電能的費(fèi)用將是汽油的3倍，而不是30倍。

　　另外還有一個(gè)問(wèn)題，汽油可以在兩三分鐘內(nèi)灌進(jìn)汽車(chē)，而充電一般需要15分鐘或半個(gè)小時(shí)。快速充電電池正在研發(fā)中，但它們也許更貴。

　　普銳斯怎么樣呢？那是一種混合動(dòng)力車(chē)—而它用電。這是了不起的成功！這豈非證明我的數(shù)字錯(cuò)了？

　　遺憾的是，答案是否定的。盡管很少有普銳斯跑了足夠的里程而需要更換新電池，它的電池仍是有限的。它在多數(shù)時(shí)間用汽油，以盡可能減小電池更換的問(wèn)題。

　　電池最終還是需要更換的，如果車(chē)主人知道成本那么高，肯定會(huì)嚇一跳。

　　有些普銳斯主人將車(chē)改造為“插電式”的，以便在家里給車(chē)充電。還有人加了線(xiàn)圈，以便車(chē)在不開(kāi)啟汽油引擎時(shí)以純電池模式啟動(dòng)。他們說(shuō)節(jié)約了大量油錢(qián)。那是真的，但他們用電池越多，更換電池就越勤。當(dāng)他們不得不買(mǎi)新電池時(shí)，也許會(huì)發(fā)抖—當(dāng)然不是被電擊。

　　有一種便宜而可靠的電池，更換起來(lái)也不算太貴：用于標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)啟動(dòng)引擎的鉛酸蓄電池。

　　這種電池很便宜，可以用于電動(dòng)車(chē)，即使考慮更換電池的費(fèi)用，與每加侖汽油相當(dāng)?shù)碾娔芤膊粫?huì)超過(guò)3美元。這種電池的主要缺點(diǎn)是儲(chǔ)能容量太小了，一般只有汽油能量的1/1000。

　　結(jié)合電動(dòng)機(jī)的高效事實(shí)，我們可以得到這樣的結(jié)論：相同質(zhì)量下，鉛酸蓄電池只是汽油的1/300。所以它們用于極短距離，用在叉式升降機(jī)和輪椅上很有效，但因?yàn)?/300的能量，很少用于正常的駕駛。