他山之石：國(guó)外新能源車的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

文 / 本刊記者 崔麗媛

他山之石：國(guó)外新能源車的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

文 / 本刊記者 崔麗媛

“新”一定是相對(duì)于“舊”而言，隨著傳統(tǒng)能源不斷消耗，乃至枯竭，人們愈發(fā)渴望新的能源取而代之。作為全球熱點(diǎn)之一，新能源汽車發(fā)軔于19世紀(jì)的國(guó)外，以歐洲和美國(guó)為主。經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的演變發(fā)展，國(guó)外新能源車技術(shù)不斷創(chuàng)新，處于世界領(lǐng)先水平。

古語(yǔ)云：他山之石，可以攻玉。自古以來(lái)，借鑒與吸收都是推動(dòng)新事物發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑＵ^“去其糟粕，取其精華”，相比于國(guó)外新能源汽車的研究歷程，國(guó)內(nèi)新能源汽車發(fā)展史只能算作是剛剛起步，仍有許多要借鑒學(xué)習(xí)的地方。因此，全面掌握國(guó)外新能源車的發(fā)展歷程及最新技術(shù)現(xiàn)狀，將會(huì)更好地促進(jìn)我國(guó)新能源車產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

數(shù)過(guò)往：細(xì)品成長(zhǎng)的點(diǎn)點(diǎn)滴滴

說(shuō)起發(fā)展歷程，想必會(huì)提到很多第一次之類的字眼。1834年，第一部電動(dòng)汽車誕生，比內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)明早了近半個(gè)世紀(jì)； 1881年，第一輛裝備有鉛酸蓄電池的電動(dòng)汽車出現(xiàn)，標(biāo)志著世界上第一輛真正意義上的可充電電動(dòng)汽車正式面世；1899年，還有一大新事物引來(lái)人們的目光——輪轂電機(jī)，科學(xué)家在它的基礎(chǔ)上制造出了世界上第一輛四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車。這些意義非凡的第一，都體現(xiàn)出新能源汽車革命的靈魂所在。

從19世紀(jì)末到20世紀(jì)前期，電動(dòng)汽車在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸流行，并進(jìn)入了第一次商業(yè)化發(fā)展階段。直至今日，全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)正處于第四輪的發(fā)展高潮之中。

在新能源車的不同種類中，最先發(fā)展的是純電動(dòng)汽車，其次是混合動(dòng)力汽車。自20世紀(jì)70年代起，國(guó)外已開(kāi)始進(jìn)行新能源汽車尤其是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的研發(fā)，但由于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，以當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)難度較大。直到20世紀(jì)90年代，國(guó)外主要汽車企業(yè)才相繼推出了混合動(dòng)力概念車或樣車，并有小批量的混合動(dòng)力轎車上市和少量的混合動(dòng)力客車開(kāi)始示范運(yùn)行。

從19世紀(jì)末到20世紀(jì)前期，電動(dòng)汽車在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸流行，并進(jìn)入了第一次商業(yè)化發(fā)展階段。直至今日，全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)正處于第四輪的發(fā)展高潮之中。

除了以上兩種新能源車以外，燃料電池汽車也算是其中的一大分支。然而，燃料電池汽車的推出時(shí)間則比其他電動(dòng)車型晚很多。1889年，Mond Ludwig 和 Carl Langer設(shè)計(jì)出第一塊具有實(shí)用價(jià)值的燃料電池。之后燃料電池一直處于研發(fā)狀態(tài)，直到1959年燃料電池才首次作為一種全新的電力能源系統(tǒng)應(yīng)用于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)。

看今朝：新技術(shù)現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)

在經(jīng)歷百余年的積淀后，新能源汽車終于昂首闊步地走到今天。純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車等都有不同程度的發(fā)展，其核心技術(shù)日臻成熟。

進(jìn)入21世紀(jì)后，發(fā)達(dá)國(guó)家的非插電式混合動(dòng)力汽車（HEV）已占據(jù)重要市場(chǎng)份額。與此同時(shí)，混動(dòng)動(dòng)力公交車開(kāi)始在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家公交系統(tǒng)中推廣普及，并涌現(xiàn)出一批專業(yè)的混合動(dòng)力公交車系統(tǒng)供應(yīng)商。而燃料電池公交車經(jīng)過(guò)戴姆勒等企業(yè)多年的努力，產(chǎn)品技術(shù)水平獲得顯著提升，初步具備商業(yè)化運(yùn)營(yíng)條件。目前，國(guó)際上知名的新能源客車企業(yè)主要有英國(guó)的Alexander Dennis Limited (ADL)、戴姆勒、沃爾沃、New Flyer 、Orion、三菱扶桑和日野汽車等。

另一方面，除了以上幾種新能源車技術(shù)外，國(guó)外很多國(guó)家都在積極發(fā)展無(wú)軌電車事業(yè)。佛蘭德斯技術(shù)研究所能源研究部主任、世界能源機(jī)構(gòu)比利時(shí)代表卡羅·莫爾在此次2015國(guó)際新能源客車技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用高峰論壇上曾提到：“國(guó)外很多地方將無(wú)軌電車算作電動(dòng)客車的一種，包括插電式混合動(dòng)力無(wú)軌電車等。”

重慶交通大學(xué)公共交通學(xué)者王健認(rèn)為，雙源無(wú)軌電車的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在有線網(wǎng)的地方充分利用線網(wǎng)，沒(méi)有線網(wǎng)的地方可以利用車載電池的電力驅(qū)動(dòng)車輛行駛，它兼具汽車、電車的兩種特征，最大的好處是解決了城市繁華路段或十字路口不方便架設(shè)線網(wǎng)的難題。無(wú)軌電車加上輔助電源，在城市當(dāng)中的70%～80%的地方都可以運(yùn)營(yíng)，這就是它在交通系統(tǒng)中適當(dāng)?shù)奈恢茫翱傊褪抢镁€網(wǎng)來(lái)做運(yùn)輸既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。如果線網(wǎng)布置有困難，可以在車站充電，而且不一定每個(gè)車站都有，如果電池容量夠，可以兩三個(gè)車站設(shè)一個(gè)充電點(diǎn)。”

而對(duì)于充電模式，卡羅·莫爾指出，“我們可以選擇包括快充、普通充和慢充。也可以做有線充電或感應(yīng)式的無(wú)線充電。”事實(shí)上，歐洲有很多企業(yè)專門研發(fā)無(wú)線充電技術(shù)，其中以荷蘭與德國(guó)合作的合資公司IPD為典型。“他們?cè)谛藿ǜ袘?yīng)式充電裝置上花費(fèi)了較多精力，當(dāng)?shù)缆烽_(kāi)通后只需要安裝無(wú)線充電設(shè)施，便可以實(shí)現(xiàn)客車停泊在感應(yīng)充電區(qū)域上的時(shí)候，進(jìn)行很好的充電。”卡羅·莫爾補(bǔ)充道。

此外，值得一提的是，應(yīng)用于國(guó)外無(wú)軌電車中的先進(jìn)技術(shù)還包括輪轂電機(jī)技術(shù)，它主要是把電機(jī)埋在車輪里，車內(nèi)空間更寬敞，乘客流動(dòng)性更高。王健教授指出：“現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上的電車技術(shù)一般可以分為四個(gè)層次：中國(guó)屬于傳統(tǒng)的、老式的無(wú)軌電車系統(tǒng)，俄羅斯和東歐屬于比我們高級(jí)一點(diǎn)的，西歐一些中小城市是帶創(chuàng)新的高級(jí)電車，南美是BRT無(wú)軌電車創(chuàng)新模式。”

據(jù)了解，國(guó)外輪轂電機(jī)技術(shù)是把電機(jī)和電控兩部分結(jié)合在一起，考慮公交的特性進(jìn)行研發(fā)，電池屬于另外一個(gè)產(chǎn)業(yè)，又選擇了一個(gè)輪轂電機(jī)這種最有效的驅(qū)動(dòng)方式，把電機(jī)埋到輪子里去，變速器、緩速器、傳動(dòng)軸這些傳送過(guò)程中都要消耗能源的部件都沒(méi)有了，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。輪轂電機(jī)集驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)和承載等多種功能于一體。“無(wú)傳動(dòng)裝置直接傳動(dòng)的輪轂電機(jī)省去了帶傳動(dòng)齒輪所必要的所有維護(hù)時(shí)間和維護(hù)措施，也沒(méi)有受系統(tǒng)所制約的可能出現(xiàn)的齒輪箱漏油問(wèn)題。在某種程度上可以說(shuō)，現(xiàn)代與傳統(tǒng)電動(dòng)客車推進(jìn)系統(tǒng)的本質(zhì)差異在于是否使用傳動(dòng)裝置。”王健說(shuō)。

國(guó)際新能源客車技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用高峰論壇各專家答疑

“輪轂電機(jī)技術(shù)在歐洲已經(jīng)商業(yè)化。可以說(shuō)，第一代是中央電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二代是輪邊驅(qū)動(dòng)，第三代才是輪轂驅(qū)動(dòng)，而輪轂驅(qū)動(dòng)將會(huì)帶來(lái)電動(dòng)車發(fā)展不來(lái)的模式，不遠(yuǎn)的未來(lái)，它將是新能源汽車發(fā)展的重要方向之一。”

然而，中國(guó)目前還未朝輪轂電機(jī)方向發(fā)展。對(duì)此，王健認(rèn)為：“輪轂電機(jī)技術(shù)在歐洲已經(jīng)商業(yè)化。可以說(shuō)，第一代是中央電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二代是輪邊驅(qū)動(dòng)，第三代才是輪轂驅(qū)動(dòng)，而輪轂驅(qū)動(dòng)將會(huì)帶來(lái)電動(dòng)車發(fā)展不來(lái)的模式，不遠(yuǎn)的未來(lái)，它將是新能源汽車發(fā)展的重要方向之一。”