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[综合] 为综合解决能源、环保、交通问题,推出电动微轿车之优点

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发表于 17-8-2008 11:41:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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能源、环保、交通是品质生活的重中之重。为此,我自05年起先后写了《通过电动机车的发展来综合解决能源与环保问题》、《建立由民众(各界人士)参于的ITS智能交通系统》、《综合解决城市交通问题的几点建议》等相关文章。其中也均提到了电动微轿车,在此还需集中归纳一下推出电动微轿车之优点。欲经不懈努力,以获得政府、相关企业及民众的重视和支持,最终使电动微轿车得以实施。并希望该节能、环保型车能在最具幸福感的杭城首先得到应用。
在人口众多,资源有限的情况下,“改善交通必须设法减小各种交通工具载人的人均占用交通资源的‘面积•时数’”这一理论应是无可非议的。再由于中国独生子女政策使城市家庭趋于小型化结构等因素,在现实中可看到,私家车在交通高峰期所载人数几乎均为1~2人,即车载率总是相当低。为此提出所载人数仅为2人的微轿车,即使车的长宽尺寸均减小约一半,而占地面积仅为普通轿车的四分之一,这样交通资源的利用率就有望提高2倍多,使小轿车的车道数增加一倍。这为缓解交通拥堵无疑是有利的。它与要限制小轿车实行单双号上路相比,更具人心化,更有效率。
从能源与环保的角度来说,电动汽车已被世界汽车业公以为“未来汽车”。但从目前的技术发展水平来看,就电动汽车的性价比要达到普及、实用阶段,最大的问题是在载荷提升上受到限制。由于微轿车所需的载荷量相对较小,按现有技术正好可采用蓄电池作能源,即用电动机来直接驱动车轮。
并且电动微轿车的推出也正好符合新技术的研发与进步要遵循“技术与经济相互促进发展的良性循环规律”。如计算机的推出,其性能是逐渐提高的,而价格要随批量的增加才能逐渐降低。打个确切的比方:对于PC微机,它是经过286、386……PⅡ、PⅢ等机型,或者说几个阶段的广泛普及应用,才发展到目前PⅣ这高性价比的机型。可以说要从实验室试制一步达到PⅣ这机型,再来进行普及推广几乎是不可能的。所以电动汽车各项技术的发展也应遵循这一规律,由此推理似乎可以想象,该项技术的发展也要经历:电动自行车—电动摩托车—电动微轿车—电动汽车与太阳能电动汽车—蓄电池蓄能供电等几个阶段循序渐进的普及应用才能逐渐发展。
并且技术与其产品的应用也总是按经济发展规律相互促进而会形成良性循环。如近年来电动自行车的广泛应用,已促进了该技术的极大发展,其性价比也得到较大提高,就单从技术方面来说,提高其车速与充电一次可续驶里程数已远远超出了自行车标准。也由于市场的需求,不少厂家悄悄地推出了电动摩托车,但是由于管理与该方面配套措施都未能跟上,使其产生了不少矛盾,并使其交通事故频频,已得到了极大的非议。为此国家标准化委员会将于年内出台“电动摩托车标准”,该标准将把目前超标并非法的“电动自行车”视为“合法”的电动摩托车。即把它认定为机动车,也就是需缴纳养路费及相关车税等,同时驾驶人需考取驾驶证才能上路。可以说电动摩托车的正规推出,单从技术发展角度来说,肯定是有利于电动机车的技术进步。但是从交通管理来说,可能会有许多不同争议……姑息不去评论它。但是可以想象并比较一下电动摩托车与电动微轿车两者的推出,请从交通管理、安全行驶、生产发展、技术进步、使用舒适性、民众接受性等方面来全面分析推理一下。单从车等红灯来说,由于电动微轿车能坐在车内免遭日晒雨淋及风吹尘土之苦,又能听听音乐广播,等待的心情自然会好多,这对交警管理来说必是有利的。
由于近几年来电动自行车的普及应用,已使该技术得到了较大发展,生产电动摩托车或通过努力直接生产电动微轿车,其性价比要达到普及应用阶段,已没有问题了。但生产的电动汽车其性价比要一步达到普及应用阶段还未到时机。实际上我所提出的电动微轿车就是一种鉴于电动摩托车与轿车之间的私家车车型。据说目前的电动摩托车速度已可达到60km/h,一次充电可续驶里程数也已达到100多公里,而售价只在3千元以内。因此初步设想就用4(或3)只电动摩托车中轮毂为嵌入式电动机的车轮以多电机并联驱动的形式,(采用该形式不仅可实现小马拉大车,更主要的是大大减化了其机械传动结构,减轻整车重量,提高其传动效率和控制响应速度。)加上车架底盘、罩壳、方向盘控制机构以及整车电气控制系统(通过对各车轮电机的转速和转矩信号反馈,并按方向盘对行驶方向的控制指令,对各电机的转速(电压或频率控制)和转矩(电流控制)进行整车协调控制的系统。),同样附上四辆电动摩托车的蓄电池等等。整车按批量生产成本估算每辆在8千元以内。按环保高科技产品,得以免税等优惠政策,售价可在一万元以内,就可得到适合在市区行驶即环保又节源(能源和交通资源等)并适于普及的舒适型私家车。近期专家也强调[1]:近二十年里小汽车进入居民家庭的潮流还要进一步高涨。但在目前交通资源负担已相当沉重的情况下,要满足民众之愿望,提倡采用人均占用交通资源“面积•时数”较小的交通工具是势在必行。
接下来也从养车费来比较一下普通小轿车与电动微轿车的区别。就按目前国内已有几家研发的几种可载5人的纯电动轿车来说,百公里耗电量约为10度左右,而对于电动微轿车来说,百公里耗电量估计为其一半,即充电成本不到3元,如按夜间充电以谷电计价来算,电费又可省约一半。而普通小轿车按油耗百公里10升,油价每升5元算,需要50元。再对于养路费来说,如按《综合解决城市交通问题的几点建议》中所建议的,养路费应与其车辆所占用马路的面积及对环境的污染等有关(这也是合情合理的),这又可节省十几倍。总的来说,电动微轿车与普通小轿车的养车费估计能节省十几倍。
因此售价在一万元,年养车费约为一千元的电动微轿车,正是广大民众所能享受并盼望的。另外它的控制性能(见后述分析)又极易提高。对于已拥有高档轿车的家庭来说,用1~2年的油耗节省费,就可增添该电动微轿车作上下班用。而且按环保、油能源的趋势,您的高档汽车也将趋于淘汰。到时附以环保、交通等相应政策,上下班高峰期的小轿车大部分都会改用微轿车,车道数就增加一倍,公交车也可有专用车道,以此良性循环就能使交通畅通。
并且按技术经济相互促进发展的良性循环规律,随着电动微轿车的推广应用,各科研机构与企业也将对其更加重视,从而使该技术和生产工艺进一步成熟,性价比进一步提高,以此良性循环必将促进电动机车的进一步发展。同时这也是关系到在新一代汽车发展业中,中国能否进入主导地位。在传统汽车业上中国错失了很多机会,目前中国90%的汽车市场被外国公司占领。可以说电动汽车(也是一种未来汽车)是中国汽车工业赶超世界先进水平的绝好机遇。中国也有可能由此从汽车进口国转变为出口国。
当然汽车工业的发展也必将带动其它工业的发展,并且电动汽车的发展也为未来能源的综合利用开辟较好的前景。如蓄电池技术的发展也可为太阳能(以及风能、潮汐能、波能等许多由于时断时续特点,使以前无法利用的能源)的利用打下必要的基础。如有可能使太阳能电动微轿车得到普及应用。据说太阳能电池板价格已降到每平米200美元左右。如在电动微轿车顶上加装一块太阳能电池板,其成本估计再增加3000元,这样在白天开车或停车时都可利用太阳能充电。设想该技术推广后,不仅可大大地节能,同样按其规律会使太阳能装置的性价比进一步提高,即可能使太阳能用于更多的领域。同样随着电动机车的广泛应用,也将使蓄电池性价比得到更大提高,这就有可能使“蓄电池蓄能供电”在我国得到应用。这也正是两年前我提出《通过电动机车的发展来综合解决能源与环保问题》的初衷。最近有一篇题为《新型蓄电池可为电网供电》的文章,其中说到美国电力公司也把该蓄电池定为能源存储形式中最先进的一种,这也进一步证明了我当初的建议设想是有一定的科学预见性。即使大量蓄电池采取谷时充电,通过削峰填谷手段来解决电力盈缺现象,使电能得到充分利用。具体点说通过技术与政策等措施,使得家用电器、电脑等某些用电设备适于蓄电池供电,而所有蓄电池都自动在晚间谷时充电。这样在电能得到充分利用的同时也使日间峰时的实际用电量大大减少。这与政府在安吉投资几十亿元所建的天荒坪抽水蓄能电站相比,不仅蓄能效率得到大大提高,更有众人拾柴火焰高,聚集民众力量好办事之意义。
最后再从性能的改进来说明其优点。对于电动汽车可采用反接回馈制动,即使驱动电机运行在发电状态,将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电,这在存在较频繁的制动与起动的城市工况运行条件下显得尤其重要,据国外有关研究表明[2],所回收的能量可使电动汽车的行驶距离延长10%~30%。而传统汽车进行刹车制动时,除了采用机械抱闸制动外,为确保安全,还常强调必须同时采用发动机制动。但就发动机制动原理来说,不仅要消耗大量的能源,更主要的是制动时排出大量的废气,要严重污染环境。它与电机回馈制动相比,就能源利用和环保来说正是天壤之别。
另外对于驾驶小汽车来说,开自动档与手动档相比,会感觉操作容易许多。而对于电动汽车的操作将会比自动档更容易,并且通过改进有望使操作控制性能指标大大提高,如使汽车的刹车距离大大缩短。我是从事数控技术的,20年前我曾对数控伺服机构采用直线电机驱动有所研究,就已生产并在应用的超高速切削数控机床(采用直线电动机作驱动),其最大进给速度达100m/min(6km/h),而定位精度可达丝级(一根头发丝距离)。由此可以想像用电机直接驱动的快速响应性。按控制理论分析,由于省去了动态响应时间常数较大的发动机、变速箱等机械机构部分,不仅可使成本和体积大大减小,更主要是通过改进有望使操作控制性能及制动刹车指标得到很大的提高。另外还能较容易地实现如牵引力控制系统TCS、防抱死制动系统ABS、车辆动力学控制系统VDC、电子主动底盘等一些在传统汽车上较难实施的功能。也就是说电动汽车不仅极有利于能源的利用和环保,也能使汽车各项性能指标得到极大的改进,从而也有望使车祸率降低。
通过以上归纳分析可知,电动微轿车的推出不仅有利于节能、环保、改善交通、提高品质生活,并且由于它的推出符合其技术与经济相互促进发展的规律,所以也为能源综合利用、发展工业、促进科技发展、增强国力等都起到作用。为此,再次恳求政府能尽早给于必要的重视和支持,同时也盼望得到相关企业的关注,能为研发和生产电动微轿车作出努力。

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