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世界上最早的混合动力汽车(Hybrid Vehicle)可以追溯到1901年费迪南∙保时捷设计的Lohner Porsche Mixte Hybrid,不过由于价格高得大家无法承受,因此它没有实现量产。另外,它需要实现充电,因此使用起来很不方便,很快就无人问津了。在接下来的几十年里,石油的价格并不高,因此没有人认为需要油电混合动力的汽车。
到了20世纪90年代,日本人开始考虑在已经很节油的日本车上进一步减少油耗。在汽车行业的人都知道,汽车在巡航时其实并不废油,不需要太大的发动机。但是在启动时非常废油,如果发动机功率小了,不仅加速慢,而且很不安全,为了保证加速的性能,汽车使用了平时并不需要的、过大的发动机。于是丰田和本田就开始考虑设计一种汽车,在启动时有个发动机能够提供额外的动力,巡航时只维持较小的功率即可。汽车废油的另一个原因是在刹车时,动能全部被浪费掉了,如果能转换回电能存起来,就可以在需要加速时使用。基于这种想法,丰田在1997年推出了一款油电混合的轿车普瑞斯Prius。普瑞斯Prius有一个不大的1.5升的四缸引擎,以及一个电动引擎。车加速时两个引擎同时工作,巡航时,电动引擎关闭,减速时,由一个发电机给电池充电,将机械能转变回到电能。这款普瑞斯轿车一加仑汽油平均可以跑43英里,相当于中国的百公里5.5升左右,比同样性能和大小的卡罗拉(每加仑31左右,相当于中国的7.7个字)能多跑40%,节油还是相当可观的。不过普瑞斯的售价为2万美元左右,比同等的卡罗拉贵出了5000美元,如果靠省油把这五千美元挣回来,按照90年的末的油价,需要15-20年左右时间,因此但算价钱并不合算。不过当时美国为了环保,给了每辆车2000美元的税后补贴,同时允许它上拼车车道(两人车道),加上驾驶它有环保形象,这款车一直卖得不错,等到了2000年后由于油价上涨,挣回有钱只需要7-8年时间,因此随后后来没有了补贴,也不再能上拼车车道了,它的销量在美国和欧洲一直稳定上升。
相比之下,本田公司的insight运气就没有那么好了。它因为刻意追求低能耗,车子作得很小,只能坐两个人,而且为了降低车自重,使用了很多价格较贵的铝合金材料替代钢铁,搞得成本很高,一辆要卖到2.3万美元左右。虽然它的油耗低到每加仑60英里,即每百公里不到4升油,但是销路反而不如相对废油的普瑞斯,因为它牺牲了很多性能和方便性。本田公司因为insight的销路不好,一度将它停产。后来,该公司推出了第二代insight,大小尺寸、各种性能、油耗指标都和普瑞斯接近。这证明了丰田逐渐升油,维持性能的想法比本田过分追求节能,一步到位的想法更合理。
图
4.3.1
丰田普瑞斯
就在日本公司的油电混合车已经做得非常成熟是,美国和欧洲的公司还没有起步,因为那时的油价太便宜。但是,从2000年到2004年短的的几年时间,原油的价格从每桶15美元左右飙涨到60美元,油电混合动力车的优势才体现出来,于是欧美公司开始研制这种车,但是大部分市场已经让日本公司占据了。
在普瑞斯和insight之后,很多公司又推出主动性可充电(Plug in)的油电混合动力车,这种车靠电池可以行使一段距离,当电池的电量降到一定水平之后,可用车内的内燃机可用汽油发电,以维持电动机工作,其中具有代表性的是美国通用汽车的Volt汽车。这种Plug in的油电混合汽车比第一代油电混合动力汽车有很明显的优势。从理论上讲,只有经常充电,这种汽车不需要汽油,而如果无法充电,它也可以靠汽油驱动,在价格它又和低端纯电动车相当,因此在欧美颇受欢迎。
油电混合动力车也有它的问题,主要是初期投入大,系统复杂,维护成本高,因此有人认为它是全电动车和内燃机汽车之间的一种过渡型产品,是否真是这样,还有待时间检验。不过,这种通过电动机在短时内提升加速性能上,油电混合动力车给那些设计超级跑车的人提供了新思路,今天一些超级跑车,比如保时捷的918以及今年即将上市的Acura NSX,都通过混合动力提高加速性能。
4.3.2
混合动力的保时捷918
不论混合动力汽车将来是否会像CD、DVD成为过渡型产品,日本人在汽车节能上的贡献确实会被大家记得的。