书城科普节能:从小事做起
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第52章 不烧汽油的电动汽车能风驰于世

近百年来,人们所见所用差不多都是用汽油或柴油作燃料的汽车、坦克、拖拉机、摩托车,真正能见到用蓄电池驱动的汽车,也就是工厂内、车站上运送货物的“电瓶车”,可为了开辟节能新途径,电动汽车却又要悄然复出,重新崛起。

用电力代替汽油燃料,最重要的是要有高能蓄电池,这项技术一直是电动汽车发展进程中的关键问题。国外对于大功率电池组的发展越来越重视,用这种能源替代化石燃料生成电能,具有重大意义,既可摆脱依赖石油作能源的困惑,又可减少环境污染,因而被视为重要出路之一。近些年来,许多国家都在抓紧研究开发这一高技术产品。最近,德国终于开发出了高人一筹的“钠-硫高能蓄电池”。这种电池是利用钠(作负极)和硫(作正极)的电化学系统,加上β—氧化铝的特殊材料构成,并采用能传导钠离子的固体陶瓷作电解质,大大提高了能量密度,最佳能量—重量比为120瓦小时/公斤,每克钠可产生1.17安培的电流。这种电池充8小时电后,使用2小时再测量时,蓄电容量仍有90%。也可用90分钟甚至60分钟快速充电,总寿命为1000次充放电,可保证行驶15万公里。其体积比铅电池减少一半,重量减少75%。经70辆轿车运行试验表明,最高时速可达120公里,从静态到时速50公里,只需7秒钟,每百公里耗电量平均为25千瓦时,电费5马克,而烧油汽车则需12马克。这种电池唯一不同于传统铅电池的特殊使用要求是:要在300℃~400℃下才能进行化学反应,但德国科学家已利用电子温度控制技术使温度问题得到解决。

德国RWE电力公司1991年还与英国一家公司在曼彻斯特市联合修建了一座生产钠—硫蓄电池工厂,并决定动员把“大众—高尔夫”牌75辆小轿车,改装成电动汽车,进行试验。

日本在研究高效蓄电技术方面发展也很快,和德国的进展速度不相上下。1992年1月东京电力公司宣布,他们从1991年10月开始对100千瓦级钠—硫电池进行系统化试验结果表明,这种电池充放电效率达到90%~91%的世界最高水平。这个高效大容量蓄电装置安装在川崎市变电所内,有6750个电池组成,每充电4小时,达到440千瓦时,放电可达400千瓦时。这项试验产品小型化后,就可为电动汽车提供高效动力系统。

日本国际超导产业技术研究中心1991年也开始研制小型超导蓄电装置。这种装置是利用在超低温条件下电阻为零的线圈进行蓄电。这种线圈是由多根铌钛合金线材集匝成束,并用铜材包裹。线圈直径3米,采用复曲面方式将其多重缠绕成直径约8米的圆形。专家们认为,这种超导线圈蓄电技术一旦成功,用作小型化的蓄电技术供电动汽车使用,无疑也是大有希望的途径之一。

目前,除德国、日本外,美国、加拿大、英国、瑞典等许多工业先进国家都在积极研制高能蓄电池。除钠—硫蓄电池外,还有锂、镍—镉、锌—溴、镍—铁、锌—氧等多种类型蓄电池,以抢占世界电动汽车市场。有的国家还开始使用燃料电池作为电动汽车的能源,目前也在试验中。

蓄电高技术的进展,大大促进了电动汽车的崛起。这项高技术对解决化石燃料危机和保护生态环境以及对整个工业生产、国防建设都将起到重大促进作用。因此,可以指望到90年代中期,将有大批不烧汽油的汽车奔驶于公路、市区。美国福特汽车公司计划1993年组建一支由80辆“生态之星”的电动面包车构成的车队,奔驰在美国和欧洲的公路上。