電動汽車曾早于內(nèi)燃車?電池技術(shù)百年來有何發(fā)展
電動車的歷史其實非常非常悠久,1839年,蘇格蘭的羅伯特·安德森給四輪馬車裝上了電池和電動機(jī),將其成功改造為世界上第一輛靠電力驅(qū)動的車輛。內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)明時間則要推遲到四十余年之后的1885年10月,卡爾·奔馳設(shè)計制造了世界上第一輛三輪汽油汽車,同年戈特利布·戴姆勒也制造出了一部四輪汽油汽車。兩人各自成立了自已的汽車公司,1926年兩家合并為戴姆勒-奔馳汽車公司。
電動車在歷史上經(jīng)歷過三個發(fā)展期,1885年到1915年是電動車的第一次黃金時期。這一期間,由于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)相當(dāng)落后,行駛里程短,故障多,維修困難,不及電動車,因此電動車在這一時期被普遍認(rèn)可。當(dāng)時美國總統(tǒng)的座駕就是電動車,而不是內(nèi)燃機(jī)汽車。
第二個階段是60年代,中東戰(zhàn)爭引發(fā)石油危機(jī)的大背景下,美國通用汽車公司與福特汽車公司分別研發(fā)了新型。雪鐵龍、標(biāo)致則將現(xiàn)有車型改裝成小型電動汽車。以此為契機(jī),全球掀起了電動車熱潮。
第三個階段是20世紀(jì)90年代后,隨著鋰電池技術(shù)的進(jìn)步,成本的降低,電動車的性能有了巨大提升。最終實現(xiàn)了特斯拉、日產(chǎn)等的量產(chǎn)電動車。
從電動車的歷史可以看出,電動車和傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車,實際上是平行發(fā)展,互相競爭的關(guān)系。當(dāng)電動車的性能、成本、用戶體驗高于內(nèi)燃機(jī)汽車的時候,電動車就有一個黃金發(fā)展期,而當(dāng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)進(jìn)步,體驗超過電動車時,電動車就歸于沉寂。
電動車性能的關(guān)鍵因素:動力電池
對于電動車來說,性能、成本、用戶體驗?zāi)芊駢旱箖?nèi)燃機(jī)汽車,關(guān)鍵在于動力電池。
我們知道,汽車能跑,是因為發(fā)動機(jī)和變速箱工作,給汽車提供動力,電動車能跑是電池和電動機(jī)提供動力。電機(jī)技術(shù)經(jīng)過百年的發(fā)展,已經(jīng)非常非常成熟。
無論是單位重量的功率、還是效率、壽命、成本、控制,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于發(fā)動機(jī)。同等功率的電機(jī)往往比發(fā)動機(jī)便宜,壽命更長,維護(hù)保養(yǎng)也更簡單。理論上電動車應(yīng)該遠(yuǎn)比內(nèi)燃機(jī)汽車更有競爭力,而問題的關(guān)鍵就卡在電池上。
眾所周知,汽車運(yùn)動是需要能量的,內(nèi)燃機(jī)汽車的能量來自于汽油或者柴油的燃燒,熱能轉(zhuǎn)化成動能。而電池通過電機(jī),把電能轉(zhuǎn)化成動能。而現(xiàn)在電動車遇到的問題就是同樣的重量,同樣的體積,電池提供的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽油和柴油,也就是能量密度低。
所以,同樣跑300公里,汽油車只需要30升的油箱,只需要20多公斤汽油,而即使采用了先進(jìn)鋰離子電池的電動車,也要600多公斤的巨大電池包,還不算保護(hù)電路,電池包本身的保護(hù)的重量。
如果用鉛酸電池,則需要1噸到2噸的沉重電池包,而一輛家用轎車正常的重量也不過1噸多。
除了能量密度,電池還有一個功率密度的概念,動力電池能夠釋放的最大電流是有限的,電壓是有限的。即使電動機(jī)功率很高,電池瞬間放電能力不行,也會影響電動車的性能。












