酷科技：開電動車

　　酷科技：開電動車？問得好！

　　電動車？混合動力車？更輕的車？讓穆勒教授告訴你

　　R·A·穆勒/文

　　可惜啊，電動汽車有非常嚴重的問題。電池存儲的能量與汽油比起來實在太小。高效電池，即高成本的電池，如用于手機和筆記本電腦的電池，其儲存的能量，在相當質量下，只有汽油的1%。而且它非常貴，電動汽車的真實成本不是充電成本，而是電池更換成本。

　　電動汽車聽起來是個好主意。新聞里大肆宣揚“特斯拉”電動敞篷跑車和插電式混合動力車。將插頭插在墻上就能給你的車充電，然后零排放地駕著它四處跑。

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

　　這意味給汽車充電，花費不及燃燒汽油的1/3！

　　可惜啊，電動汽車有非常嚴重的問題。最基本的一個問題，是電池存儲的能量與汽油比起來實在太小。高效電池，即高成本的電池，如用于手機和筆記本電腦的電池，其儲存的能量，在相當質量下，只有汽油的1%。那是一個很高的比例。

　　因為電比汽油的效率高，這個因子多少得到一些彌補，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。因為單位體積的電池比汽油重，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。下面是簡單的計算。

　　我的筆記本電腦(我正用來寫這些東西)的電池，存儲了60瓦時電量。它可以充電700次，釋放的總能量為42千瓦時。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，約為每千瓦時3美元，比每千瓦時10美分的充電成本高了30倍。

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

　　電池就不能做得便宜一些嗎？能，但那樣一來，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、手機或數(shù)碼相機買過某些國家制造的高價電池，可能會有那樣的經(jīng)歷。

　　高成本的原因，部分是因為電池具有內在的危險性。如果質量控制不好，電池可能會自燃。

　　難道不能改進技術達到更多的充電次數(shù)嗎？能，工程師們正在做呢。問題是，電池充電靠化學反應，為了給電池充電，需要在維持電極的物理整體性能的同時倒轉那種化學反應，這是很難的。

　　假如技術真的進步了，電池能充電7000次，而不是700次，那么電能的費用將是汽油的3倍，而不是30倍。

　　另外還有一個問題，汽油可以在兩三分鐘內灌進汽車，而充電一般需要15分鐘或半個小時?？焖俪潆婋姵卣谘邪l(fā)中，但它們也許更貴。

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

　　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)時間用汽油，以盡可能減小電池更換的問題。

　　電池最終還是需要更換的，如果車主人知道成本那么高，肯定會嚇一跳。

　　有些普銳斯主人將車改造為“插電式”的，以便在家里給車充電。還有人加了線圈，以便車在不開啟汽油引擎時以純電池模式啟動。他們說節(jié)約了大量油錢。那是真的，但他們用電池越多，更換電池就越勤。當他們不得不買新電池時，也許會發(fā)抖—當然不是被電擊。

　　有一種便宜而可靠的電池，更換起來也不算太貴：用于標準汽車啟動引擎的鉛酸蓄電池。

　　這種電池很便宜，可以用于電動車，即使考慮更換電池的費用，與每加侖汽油相當?shù)碾娔芤膊粫^3美元。這種電池的主要缺點是儲能容量太小了，一般只有汽油能量的1/1000。

　　結合電動機的高效事實，我們可以得到這樣的結論：相同質量下，鉛酸蓄電池只是汽油的1/300。所以它們用于極短距離，用在叉式升降機和輪椅上很有效，但因為1/300的能量，很少用于正常的駕駛。