電動(dòng)汽車(chē)能否真正上路,最關(guān)鍵的因素就是續(xù)駛里程的提高。目前,各大汽車(chē)廠商在汽車(chē)動(dòng)力方面的研究,大多集中在電池這一環(huán)節(jié)。不可否認(rèn),電池作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源,理應(yīng)擺在最重要的位置。然而,要大力提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程,不僅僅是要裝配大功率的電池組,同時(shí)還有很多細(xì)節(jié)需要用當(dāng)前的技術(shù)去克服。
1. 電動(dòng)汽車(chē)的行駛環(huán)境
相同的電動(dòng)車(chē)在不同環(huán)境下行駛,將會(huì)達(dá)到不同的最大里程數(shù)。首先氣溫就對(duì)當(dāng)前電動(dòng)車(chē)廣泛使用的鋰電池影響很大,鋰電池的能量應(yīng)用屬于氧化還原反應(yīng),通過(guò)化學(xué)反應(yīng)釋放電離子,從而達(dá)到充放電。由于鋰元素的化學(xué)特性非常活潑,因此在低溫和高溫狀態(tài)下(冬天/夏天),反應(yīng)強(qiáng)度不同,放電密度不同,電池的使用時(shí)間不同,而造成汽車(chē)的行駛里程不同。
其次,同傳統(tǒng)汽車(chē)一樣,風(fēng)向、風(fēng)力、道路條件及城市交通狀況也是影響電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程的因素(城市交通狀況方面,目前輕型混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在提高電池壽命和環(huán)保方面發(fā)揮著重要作用)。
2. 滾動(dòng)阻力和空氣阻力
電動(dòng)汽車(chē)能否真正上路,最關(guān)鍵的因素就是續(xù)駛里程的提高。目前,各大汽車(chē)廠商在汽車(chē)動(dòng)力方面的研究,大多集中在電池這一環(huán)節(jié)。不可否認(rèn),電池作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源,理應(yīng)擺在最重要的位置。然而,要大力提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程,不僅僅是要裝配大功率的電池組,同時(shí)還有很多細(xì)節(jié)需要用當(dāng)前的技術(shù)去克服。
1. 電動(dòng)汽車(chē)的行駛環(huán)境
相同的電動(dòng)車(chē)在不同環(huán)境下行駛,將會(huì)達(dá)到不同的最大里程數(shù)。首先氣溫就對(duì)當(dāng)前電動(dòng)車(chē)廣泛使用的鋰電池影響很大,鋰電池的能量應(yīng)用屬于氧化還原反應(yīng),通過(guò)化學(xué)反應(yīng)釋放電離子,從而達(dá)到充放電。由于鋰元素的化學(xué)特性非?;顫?,因此在低溫和高溫狀態(tài)下(冬天/夏天),反應(yīng)強(qiáng)度不同,放電密度不同,電池的使用時(shí)間不同,而造成汽車(chē)的行駛里程不同。
其次,同傳統(tǒng)汽車(chē)一樣,風(fēng)向、風(fēng)力、道路條件及城市交通狀況也是影響電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程的因素(城市交通狀況方面,目前輕型混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在提高電池壽命和環(huán)保方面發(fā)揮著重要作用)。
2. 滾動(dòng)阻力和空氣阻力
在理論力學(xué)中,物體滾動(dòng)時(shí)受到的阻礙作用被稱為滾動(dòng)阻力。滾動(dòng)阻力通常是由重力引起的,它是一種力矩作用。也就是說(shuō),如果汽車(chē)越重,運(yùn)動(dòng)時(shí)所承受的滾動(dòng)阻力也就越大。因此,減少滾動(dòng)系數(shù)可在一定程度上提升電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。
空氣阻力,顧名思義,是汽車(chē)在行駛中與空氣產(chǎn)生摩擦而產(chǎn)生的阻力。由于電動(dòng)汽車(chē)的外形設(shè)計(jì)與電池、電機(jī)的位置有關(guān),因此,相比傳統(tǒng)汽車(chē),電動(dòng)汽車(chē)的外形設(shè)計(jì)彈性較大。通過(guò)更合理擺放汽車(chē)內(nèi)部組成零件,可得到更合理的外觀設(shè)計(jì),以此來(lái)減少空氣阻力系數(shù),續(xù)駛里程可有相應(yīng)提高。
3. 電池參數(shù)與性能
電池是電動(dòng)汽車(chē)最重要的部分,需要探討的地方很多。這里,只是簡(jiǎn)單分析一下如何通過(guò)改進(jìn)電池技術(shù)來(lái)提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程,其中包括電池重量、形狀、能量密度、放電率。
由于電池重量在電動(dòng)汽車(chē)總重量中占有極高的比例,其大小將決定滾動(dòng)阻力系數(shù),從而影響續(xù)駛里程。
電池的形狀也是需要攻克的設(shè)計(jì)難題之一,當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域使用最多的為柱狀鋰電池,上百塊的電池排列組合會(huì)造成體積過(guò)大,從而影響汽車(chē)減少風(fēng)阻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),間接影響了續(xù)駛里程。目前,日產(chǎn)聆風(fēng)和雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)使用的新式板狀鋰電池在體積設(shè)計(jì)上則占有一定優(yōu)勢(shì),為將來(lái)電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)將起到推動(dòng)作用。
能量密度和放電率都是電池影響續(xù)駛里程的重要因素,電池能量高、放電時(shí)間長(zhǎng)才是電動(dòng)汽車(chē)延長(zhǎng)續(xù)駛里程的關(guān)鍵。電池方面還有很長(zhǎng)的路要走,相同體積下,性能更高的納米技術(shù)電池和固態(tài)技術(shù)電池目前還在起步階段。
4. 輔助裝置的能量消耗
輔助裝置不僅僅指我們熟悉的照明、音響、空調(diào)和車(chē)載控制系統(tǒng),還包括制動(dòng)系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓泵等動(dòng)力輔助系統(tǒng)。這些輔助設(shè)施除空調(diào)外,將綜合消耗總能量的6%-12%。如果這些能量消耗能夠降低,就可提供更多的電量輸出給動(dòng)力系統(tǒng)。從而延長(zhǎng)續(xù)駛里程。
綜上所述,要提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程需要科學(xué)家們多方面的努力與研究。總體來(lái)說(shuō),主要體現(xiàn)在電池方面,如果能夠減輕重量、減小體積、提升性能和增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力,將可大幅增加續(xù)駛里程。而電動(dòng)汽車(chē)減少風(fēng)阻的外型設(shè)計(jì)和附屬裝置能耗的降低則可起到輔助作用。