书城科普穿越时空的现代交通(新编科技大博览·B卷)
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第12章 陆路交通篇(11)

丰田公司也成功研制了RAV4、E.COM等小型汽车,一次充电可连续行驶100千米,这个距离还有些短。除了通用、丰田两家公司以外,福特、克莱斯勒、奔驰、雪铁龙和宝马汽车生产商也都争先恐后投入巨资发展电动汽车,看来,谁都想在前途无量的电动汽车市场中占有一席之地。

我国的电动汽车项目也已起动,电动汽车已被列为国家“九五”重大科技产业项目,为21世纪电动汽车的产业化奠定了基础。

蓄电池汽车乘坐舒适安全,操纵非常方便,噪音很小,无污染,使用寿命长,已经赢得了人们的广泛信赖。在21世纪,电动汽车必将导致汽车产业和电力产业发生结构性的变化。

据英、美专家预计,21世纪20年代到30年代,电动汽车的年产量将占各类汽车部产量的20%~30%,达到1000万辆~2000万辆的水平。到那时,电动汽车的性能将会更好,乘坐会更加舒适。

无污染的绿色汽车

当你漫步于城市街道,最突出的印象是什么?不错,是“车多”!大大小小,各式各样的车辆川流不息地从你面前经过,排放着大量的有害气体,令人感到窒息。你不由会发出感慨:“幸亏国人的汽车梦还没有实现,否则再多几倍的汽车加入到这个排污泄废的行列中,不知国人能受得了吗?”

其实,世界各国都在面临着这个同样的问题:汽车普及造成的空气污染日益严重。有人形象地把汽车排出的废气称为无时不在的“空气杀手”。怎么办呢?难道让我们放弃舒适、快捷的小轿车而改骑自行车吗?高效率快节奏的现代生活是不允许这样做的。那怎样来解决这一大难题呢?

治标要治本。单纯治理空气污染是没有用的,于是,人们把希望寄托于汽车制造商。到底能不能制造一种无污染、功能齐全的汽车?

传统汽车造成污染的原因是汽油或柴油在发动机中燃烧后产生废物所致。要想不再让汽车产生废物,那只有改变汽车的动力系统,不再使用汽油或柴油。

众所周知,用电来做动力是没有污染的,那能不能用电池来驱动汽车前进呢?

这是一辆美国通用汽车公司的电动小汽车,叫“恩派克”。当你坐进舒适的驾驶座,转动发动机钥匙时,好像没有发生任何事情。而当你轻轻一踩加速器,车轮便在一阵怪异的呜呜声中立即转动起来,并在8秒钟内达到时速100公里。

怎么样,是不是感觉很棒?可是,令人沮丧的是,外形奇特、看起来像赛车一样的“恩派克”,在跑了250公里后便像只懒狗一样趴在那儿一动不动了。原来,电池的电已全部耗光了。

怎么办?给它充电吧。如果这会儿是夜间,那电价很便宜,“恩派克”行驶166公里只需花费8美分,算起来要比烧汽油便宜多了,可事实并不是这样,因为“恩派克”的电池寿命有限,仅能供行驶三四万公里,如果把更换电池的费用加上,价格要比汽油小轿车昂贵得多。

由此看来,电动小汽车仍存在许多技术上的难题:不能进行长途远行,需要频繁地充电;在需要迅速提高车速时,电池往往不能立刻提供电能;由于需要减少能耗,其轻薄的外型不能满足大多数美国人的喜好;其安全性,尤其是充电过程的安全、简单,也需要进一步改进。

尽管如此,电动汽车制造商们仍在进行着激烈的角逐,力争抢先制造出实用的电动汽车。在美国加利福尼亚州,法律要求到2003年,10%新生产的汽车必须无废气,因此,对汽车制造企业来说,电动小汽车不失为聪明的选择。

在世界各国快马加鞭地研制电动汽车的同时,还有人将眼光放到了氢燃料汽车上。1996年10月4日,日本丰田汽车公司宣布,已研制成功以氢为燃料的电池电动汽车。它的输出功率为204瓦,最高时速达100公里以上,每充填一次氢约行走250公里。这是世界上首次研制成功以氢为燃料的电池电动汽车。

氢,是一种清洁的燃料。以氢为燃料的电池,清洁无噪声,更无需充电。由于燃料电池直接将燃料的化学能转换为电能,故能源效率高达80%。

这种燃料电池有点像火箭发动机,后者是靠氢与氧化合释放出的爆炸能来驱动的。但燃料电池不是将这两种气体混合,任其爆炸,而是用一个半透膜将两种气体隔开。这种半透膜并不妨碍氢与氧的化学反应,只是反应速度慢了,结果产生了电、热和水蒸汽。

大家也许对氢存有戒心,其实大可不必。与汽油相比,氢气并不更具有爆炸性。相反,实际应用的时候,由于其比重小,氢气散开得非常快,以致很难维持可燃浓度。

同时,氢也不难生产,可以从水中提取。从氢的提取到消耗这一过程对环境均无污染。

于是,美国的三大汽车制造厂家、德国的奔驰、日本的马自达和日产汽车公司等对该技术都很感兴趣,都在抓紧开发这种十分安全的氢燃料汽车。目前,最急需解决的问题是降低燃料电池的成本。预计10年之内,以氢为燃料的汽车就可以取代传统的制造污染的汽车。

电动汽车与氢燃料汽车有一个共同的名字——“绿色汽车”。在人类生存环境日益恶化的今天,它们的出现是顺应当今世界潮流的,也必然有着无可比拟的发展前景。

试想一下,不久的将来当你驾车飞奔在宽阔的公路上时,你会发现,可恶的噪声和废气都已没有了,你的周围行驶的全是“绿色汽车”!

智能交通系统

在新的世纪里,人们对于已经成为生活和经济活动基础的交通工具,有着更高的要求,人们要求新时代的汽车提供比过去更多的优质服务,因此,必须建设一种自由度和运行效率更高的综合性的交通体系。

目前,在世界发达国家出现了一种智能道路交通系统(ITS),这或许可以被看作是未来交通体系的一种成功探索。这种系统有效地利用了最新的信息通信技术,将车、人与道路纳入统一系统之中,除了支援安全行驶,防患事故于未然,有效缓解阻塞之外,还有助于实现自动驾驶,提高物资运输效率,减少尾气排放,改善沿线环境等。已经有不少国家将智能道路交通系统纳入了发展计划。随着信息通信技术的进步,人们理想中的交通蓝图正在逐步变为现实。

这种智能交通系统有三个子系统和众多子子系统组成,即车载智能系统(包括巡航、导航、通讯、辅助驾驶系统等)、交通管理系统(包括交通管理、交通检测、电子收费站等)和信息交流系统(包括紧急救援系统、公共交通支援、商用车辆支援系统等)。

(1)导航系统

该系统可进行双向通信,随时将线路的堵车情况、交通管制信息等传输给驾驶者,由驾驶者自由选择驾车路线。

(2)安全驾驶系统

通过车辆及道路的各种传感器,掌握道路及周围车辆的状况,由车载电脑等道路信息装置提供给驾驶者,并及时给予危险警告。另外,还可以通过车上的自动控制功能做出相应的判断处理,如遇到障碍物时自动绕开、对车速进行限制等。

(3)交通管制系统

该系统会准确无误地获知和处理各种交通信息,做出相应的判断,确保交通安全和畅通。包括将前方堵塞或事故状况传达给驾驶者,面对雨、雪等天气状况时,制定相应的交通管制措施,并将信息及时通知驾驶员。

(4)自动收费系统

自动收费系统可以在车辆无需停止的状态下收取费用,它通过路边的信息处理装置与车载电脑实行相互间的信号交流,从而完成费用结算。

(5)紧急救援联系系统

在发生交通事故和其他紧急状况时,或者车辆检测到驾驶员有异常情况时,可以通过互联网与巡逻车或救护中心等有关方面取得联系,提高救援效率。

(6)公共交通支援系统