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2024-11-22 | 星期五

雜談汽油車、油電車、電動車與環保

發表: 2015年02月23日

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(Fotolia)

(大紀元記者王文旭報道)導言:科技高速發展的同時,帶來了破壞環境和氣候與影響人類健康等負效應。人類謂之凡事皆有兩面性。汽車工業的發展也是如此。

隨著汽車動力系統技術的不斷發展和環境危機的深化,從前曾經不可想像的全電動,零排碳汽車已開始打入市場,雖然份額尚小,但已向走入普通大眾的生活邁出了如當年油電混合動力汽車初生時相似的第一步,至於各種油電混合車,近幾年已在城市的街道上隨處可見。

燃油動力 安逸不足百年

世界上第一輛汽車於1885年在德國由卡爾‧本茨(Karl Benz,奔馳)造成,當時即以三個車輪、單缸四衝程汽油機、電打火、化油器奠定了今後所有汽車的設計基礎,此後100多年的時間裡,汽車都已以汽油或柴油作為燃料產生動力而行駛。


圖:世界上第一台汽車,奔馳,由「汽車之父」卡爾‧本茨(Karl Benz)於1885年在德國造成。(圖來源:梅賽德斯-奔馳官網)

在油料燃燒的過程中,熱能轉化為機械能以作功,而汽油或柴油做為燃料帶動了經濟發展,能源高度消耗。不可避免地,地球能源在百年後已開始匱乏,溫室效應加大。隨之,海平面在上升,海面水溫也在升高,四季氣候反映出異常。氣像學家的研究顯示,溫室效應的升級導致颶風「自然」災害,如前不久在北美造成100多人死亡的「桑迪」,愈加頻繁地發生。人類一邊坐在汽車裡享受著科技帶來的安逸,一邊承受著其帶來的災難。

對於燃料動力模式,科學家們仍在致力於研發尋找可替代的能源,如酒精汽油和升質柴油等,並提高發動機與變速器的效率;全球的汽車制造商正研發新機種,提高競爭力的同時兼顧環保。

油電混合 發展與生存的妥協

人類無論如何已回不到沒有汽車和污染的時代,而全球各城市的億萬汽車尾氣污染又是不得不考慮的問題。油電混合車,即將汽油或柴油與電混合使用來產生動力的汽車,或者說是以電力取代部分燃油來減少污染的汽車。1997年,豐田公司(Toyota)在日本發布柯斯達(COASTER)Hybrid EV (Electric Vehicle)油電車,同年發布世界第一款批量生產的混合動力車普銳斯(Prius),「革命性地」降低了油耗和尾氣排放,美國最早於2000年8月開始上市第一代普銳斯。既豐田後,世界各大制造商也陸續推出其油電混合車。

油電混合車的動力系統一種是並聯,結構較簡單,是以發動機驅動汽車行駛,而電動馬達再啟時可以產生強大的動力,在汽車起步和加速等發動機的油耗較大時,電動馬達輔助驅動來減少油耗。另一種是串聯和並聯方式,結構復雜,啟動和低速時只靠電動馬達驅動行駛,在升速時,由發動機和電動馬達通過動力分擔裝置來共同配合提供動力。還有一種是串聯,發動機只作為動力源,汽車完全依靠電動馬達驅動行駛,但仍需要安裝燃油發動機。

油電混合車以對電力的依賴程度又可分為弱混合動力、中混合動力強混合動力和插電混合動力。其中強混合動力實際意義較大,代表車型本田普銳斯(電機50KW)能降低油耗40%。這也是對環境的大貢獻,或者說小破壞。


圖:世界第一款批量生產油電混合車Prius,由豐田公司(Toyota)1997年推出。(圖來源:豐田公司)
 

全電動 人類未來的選擇?

電動車以蓄電池為動力來源,無汽油或柴油的燃燒。它是不是完全沒有污染的汽車?與汽油車和混合動力車的尾氣污染相比,百分百電動車以零排碳被視為純綠色汽車。這是在不考慮電池的污染並且不計電池生產過程中產生的大量二氧化碳的前提下。電動車所使用的電池大多為鎳氫電池(Ni-MH)或鋰離子電池(Li-ion),可回收再使用。但鎳化物被確認為致癌物質,因此在回收時需要小心處理。

以上或者可以說是電動車的兩面性。與此前的汽車種類相比,全電動車還存在較短的行程、較重的車體和較高的電池成本等問題。

 

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