首页 交通∶污染 光明日报 (2000-02-04)

环保汽车:产业化能走多远


周立文

  第一辆电动车诞生于 1881 年,在风靡一时之后,它很快便被汽车的声浪淹没了:无论就其性能还是方便的程度,电动车都注定将成为明日黄花。百年之后,当人们再次把目光转向电动车及其他非燃油车时,背景已非从前:能源面临危机;而汽车尾气所造成的污染,则早已成为世界性的公害。

  环保汽车应时而生。

从燃料开始

  燃油汽车每年向空中发散出 40 万吨铅,还有大量的氮氧化合物、硫化合物、一氧化碳、氮氢化合物等有害物质。尾气影响了居民的生活质量,甚至成为“杀手”:美国洛杉矶市因汽车污染而出现的光化学烟雾,造成了 400 人丧生;我国的广州等地也发生过汽车尾气中毒事件。在一些大城市,大气中的有害气体有 60% 以上来自汽车。

  汽车生产厂商不能对这种污染熟视无睹,否则首先受损失的是自己。去年,美国政府就对丰田公司提出指控,说丰田公司在 1996 年到 1998 年期间在美销售的 220 万辆汽车,安装了不符合标准的废气排放装置,要求法院判决该公司更换装置并罚款 585 亿美元。这种指控后来被证明没有多少道理,尽管如此,这一事件对汽车生产厂商是一个提醒。

  事实上,为了实现低排放,各大汽车公司已经使尽浑身解数。一是改进发动机的性能,配置机外净化装置,如采用电喷技术和安装催化转化气等。二是改变车型以实现风阻的减小,因为按照动力学原理,节能本身便是减少污染的渠道。大众汽车公司的试验表明,风阻减小后在时速 89 公里的情况下,可节省 29% 的燃料。三是研制、使用轻型材料如塑料、复合材料、铝和陶瓷等,以替代铸铁和碳素钢,如欧宝公司推出的全铝汽车,油耗和污染物排放都比较低。

  但只要是燃油车,就无法实现零排放,未来的汽车必须告别柴油和汽油,寻找新的能源;已知的可替代物,包括天然气、甲烷、甲醇、乙醇和太阳能等。

核心是蓄电池

  蓄电池是新一代环保车的心脏,环保车的产业化究竟能走多远,它也是决定性因素。有人把蓄电池称作环保车发展的“瓶颈”。

  新一代环保车使用的蓄电池有两种,一种是充电电池,一种是燃料电池。充电电池接通电源直接充电,国外最新的研究成果是锌空气电池,其单位重量储能已达铅酸电池的 5 倍,一次充电可连续行驶 300 至 400 公里。燃料电池则等于在汽车内部建一个小型“发电厂”,它由具有单向渗透性的膜构成,在膜的一侧供给氢,另一侧供给氧,氢原子含有一个质子和一个电子,质子被氧“吸引”到膜的另一边形成水分子,电子则留在原地,这样就形成了电势差,可向外界提供电流。这个电化学原理 1960 年就被应用在阿波罗登月计划中。1989 年,加拿大科学家巴拉德开发出能显著提高燃料电池输出功率的技术。可以在特殊合金中直接储藏氢固体高分子型燃料的电池,被认为是最有前途的,因为这种电池有着和汽油、柴油发动机一样的性能。由于燃料电池在化学反应的过程中产生的是水,所以也能够实现污染物的零排放。

  有人认为,环保车将会产生新的难题,那就是废旧电池的处理,因为目前电动车使用的都是铅酸电池,同样会造成铅污染。有关专家指出,铅酸电池已经被广泛应用于交通、通讯、计算机、能源、军工等各行各业之中,而目前全世界正在行驶的电动汽车超不过 10000 辆,即使再增加 10 倍,它所用电池所占比例也不很大,而且处理起来比治理大气污染要容易多了;况且,电动车正在摈弃铅酸电池。

失去的是什么

  电动车和燃料电池车能够实现零排放,但其代价是巨大的。环保车失去的是什么?是车速、方便性和廉价。

  先看电动车:目前最好的蓄电池充一次电只能行驶 200 公里左右,车速则很难超过每小时 100 公里,反复充电比加油要麻烦得多。再看燃料电池车:与戴姆勒-克莱斯勒、福特合作的勃拉得动力系统公司保证,它的燃料电池最终将满足公共汽车、卡车和轿车在性能和行程方面的要求;但这家公司不敢就降低成本做出承诺。汽车公司展示出来的燃料电池车,看起来有些恼人,它比同样大小的普通汽车重 500 公斤,而且,仅燃料电池设备的成本即达 30000 美元左右,是汽油引擎成本的 10 倍;丰田公司则估计,一辆完全电动的汽车,其成本约为 85000 美元左右。

  丰田公司副社长和田说,总说电动车的时代很快就会到来,然而若要那个时代来临,我们必须要有一个非常大的突破。他说,到目前为止,所有的环保车都是亏本投入市场的。

走多远都要走

  尽管环保车的开发有诸多不成熟之处,短期内的市场前景也未必看好,但有关各方仍对其热情有加。

  首先,开发环保车已经成为政府行为,许多国家和地区为此制定了积极的政策,并有大笔投入。美国已经拨出巨款,他们研究和开发的步伐也最快;加利福尼亚州是急先锋,该州不仅制定了到 2004 年全州电动车占总量 10% 的目标,而且与福特、戴姆勒-克莱斯勒、阿科石油、壳牌石油公司等组成“合作群体”,集中人力、财力进行电动车开发。法国拨出了 15 亿法郎,目标是发展 10 万辆电动车。拥有沃尔沃和萨布-斯堪尼亚两大汽车公司的瑞典,去年拿出了 3 亿美元,今后 5 — 6 年,工业界还将投资 2.4 亿美元,主要用于三个技术项目:废气量小的排放系统、能耗低的燃油系统和造车轻型材料。

  各大汽车公司的竞争尤其激烈。去年 10 月,在北京举办的国际电动车展上,通用、福特、丰田、日产、雷诺等都展出了自己的电动车。在去年末的法兰克福车展和今年 1 月的北美车展上,环保车也都是关注的焦点之一。对汽车厂商而言,开发环保车并非“赔本赚吆喝”,而是关系到未来市场分割的大事。有关人士说,电池和成本问题不能成为拒绝环保车的理由,随着科技进步,这两个难题会逐步得到解决;一句话,环保车开发不管能走多远、走的速度有多快,都注定要走下去。

让消费者接受

  电动车的高成本,一部分由汽车公司承担,更大一部分最终将由消费者承担。消费者愿意为了公众的环境而自己“出血”吗?

  有人指出,环保车在使用时,能源消耗相对普通汽车要低得多,但这一点对消费者而言还没有足够的诱惑力;要让他们接受环保车,必须有鼓励政策。在英国,购买和使用环保车可以免交牌照税和养路费,而且在夜间充电将减价三分之二。日本的东京都政府于去年 4 月修改了《都税条例》,对购买以电、天然气为动力或者电与汽油混合动力的车辆,在三年之内减免车辆税 50%,对符合政府规定废气排放标准的车辆,减收 30% 的汽车税;而对于“超龄服役”的车辆则加以惩罚:小汽车上牌超过 10 年、大轿车上牌超过 13 年,每年增加 10% 的惩罚性汽车税。

  实行部分减免税,实际上是对环保车生产者和使用者的补偿,无论是公交车还是家庭用车,这种补偿都是应得的。而环保车的市场化能否真正实现,消费者是否接受,是一个至关重要的因素。


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