新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能将成为主要能源。
联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能);生物质能。
一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
按类别可分为:太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等
新能源概况
据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,其中可开发利用500~1000亿度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤,目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦,因风力断续分散,难以经济地利用,今后输能储能技术如有重大改进,风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等,理论储量十分可观。限于技术水平,现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟,故只占世界所需总能量的很小部分,今后有很大发展前途。
来源:首聚能源网
太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。
利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。
太阳能可分为2种:
1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
3.太阳光合能 植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。
风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。
风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展,利用风来做其它的事情。
1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。
海洋能
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。
潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。
核能
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:
A.核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量
B.核聚变能
由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素-氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。
C.核衰变
核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用
核能的利用存在的主要问题:
(1)资源利用率低
(2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决
(3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进
(4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制
(5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大
生物质能及其他
生物质能
生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%.
生物质能利用现状
2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处,年产沼气约90亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。
中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。
地热能
地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。
氢能
在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪的理想能源。氢能可以作飞机、汽车的燃料,可以用作推动火箭动力。
海洋渗透能
如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。
海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。
水能
水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。
术语(terminology)是在特定学科领域用来表示概念的称谓的集合,在我国又称为名词或科技名词(不同于语法学中的名词)。术语是通过语音或文字来表达或限定科学概念的约定性语言符号,是思想和认识交流的工具。根据国际标准,“术语”一词仅指“文字指称”。
随着光伏行业的不断发展,产生了光伏行业术语。顾名思义,光伏行业术语就是与光伏行业相关的一些词组。解释与光伏有关的一些现象或者技术或者产品。本文介绍了一些光伏行业术语,便于相关人士理解。
1.标准太阳电池reference solar cell用测量辐照度或调整太阳模拟器辐照度的光伏器件,它以标准太阳光谱辐照度为基准。
2.入射角angle of incidence直接入射光束与受光面法线的夹角
3.光伏反应photovoltaic effect把辐射能直接转换成电能
4.转换效率conversion efficiency最大电功率输出与在规定的测试条件下测得的入射辐照度和发电器面积乘积之比。
5.光谱响应spectral response在某特定的波长上,单位辐照度所产生的短路电流密度以波长的函数来表示。
6.辐照度irradiance入射到单位表面面积上的辐射功率(W/cm2)
7.组件(太阳电池组件)module(solar cell module)指具有封装及内部联接的,能单独提供直流电的输出,最小不可分割的太阳电池组合装置。
8.辐射radiation以电磁波的形式或粒子(光子)形式传播能量的过程。
9.辐射光谱spectrum of radiation辐射能量分解成单色成分的能量分布,即入射能量与波长的关系。
10.直流/交流电压变换器(逆变器)DC/AC converter(inverter)指把直流电变换成交流电的设备。
11.大气质量airmass大气质量是太阳光束穿过
12.暗电流dark current在光强情况下,产生于电池内部与光电流方向相反的正向结电流。
13.光生电流(光电流)photo-generated current太阳电池在光照下,光生载流子的移动所产生的电流。
14.光生电压photovoltage太阳电池吸收光能后,在电池的内建电场两侧,分别由空穴和电子的积累,由此而产生的电压。
15.太阳电池的伏安特性曲线I-Vcharacteristic curve of solarcell受光强的太阳电池,在一定的辐照度和温度以及不同的外电路负载下,流入负载的电流I和电池两端电压V的关系。
16.短路电流(Isc)short-circuitcurrent在一定的温度和辐照度条件下,光伏发电器在端电压为零时的输出电流。
17.短路电流密度(Jsc)short-circuitcurrentdensityace单位面积上的短路电流
18.开路电压(Voc)open-circuitvoltage在一定的电压温度和辐照条件下,光伏发电器在空载(开路)情况下的短电压。
19.最大功率(Pm)maximumpower在太阳电池的伏安特性曲线上,电流电压乘积的最大值。
20.最大功率点maximumpowerpoint在太阳电池的伏安特性曲线上,对应最大功率的电,称最佳工作点。
21.最佳负载optimumload是受光照的太阳电池工作在最大功率点的负载。
22.最佳工作电压optimumoperatingvoltage(Vm)在太阳电池的伏安特性曲线上,最大功率点所对应的电压。
23.最佳工作电流optimumoperatingcurrent(Im)在太阳电池的伏安特性曲线上,最大功率点所对应的电流。
24.填充因子(曲线因子)fillfactor(curvefactor)(FF)太阳电池的最大功率与开路电压和短路电流乘积之比。
25.本征填充因子(理论填充因子)intrinsicfillfactor太阳电池略去串联电阻和并联电阻之后,最大功率与开路电压和短路电流之比。
26.串联电阻seriesresistance太阳电池内部的与p-n结串联的电阻,它是由半导体材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻等组成。
27.并联电阻shuntresistance太阳电池内部的跨连在电池两端的等效电阻。
28.转换效率:受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比。
29.标准测试条件standardtestconditions太阳电池的标准测试条件:25℃±2℃,用标准太阳电池测量的光源辐照度为1000W/m2,并具有标准的太阳光谱辐照度分布。
30.辉光放电方法glow discharge简称GD方法,制备非晶硅的主要方法,通常是在石英或不锈钢反应室内通入硅烷等反应气体,在两电极间加上高频电压使气体产生辉光放电,使硅烷分解后沉积于衬底上。
31.减反射膜anti reflection method敷在太阳电池受光面或盖片上的光学薄膜,用以减少入射光的反射,提高太阳电池的性能。
32.太阳电池电极contact of solarcell与太阳电池表面成欧姆接触,并起收集光生载流子和引出电流作用的导电体。太阳电池的电极分为正极和负极,通常把受光面电极称为上电极,非受光面电极称为下电极或底电极。
33.丝网印刷工艺screen printing processacell制作太阳电池的一种工艺方法,例如使浆料(银浆、铝浆等)透过已制好栅线图形的网膜漏印在已扩散过的硅片(含已沉积好的薄膜太阳)上形成上、下电极,加热后使浆料中有机溶剂挥发,形成太阳电池电极。
34.丝网印刷电极screen printing contact将金属浆料通过丝网印刷方法在太阳电池上印制电极图案,并通过烧结形成的金属电极。
35.浆料paste丝网印刷工艺中漏印的材料,通常由有机溶剂、粘结剂及金属粉末等材料组成。
36.银浆silverpaste以银为主,并含有其它成分的制作电极用的浆体。
37.铝浆aluminiumpaste以铝为主,并含有其它成分的制作电极用的浆体。
38.等离子体刻蚀plasmaetching利用等离子体增强化学反应,在干燥状态下腐蚀硅氧化硅铝的工艺。
39.等离子增强化学气相沉积(PECVD)plasmaenhancingchemicalvapordeposition制作薄膜材料的一种工艺,通常使用射频辉光放电等物理方法将气相化合物解离为等离子体后,沉积成薄膜的工艺。
40.标准电池standardsolarcell用规定的标准方法标定过的太阳电池,用作测量光源的辐照度。
41.一级标准电池primarystandardsolarcell用国家标准规定的标准方法进行标定且又符合有关国家标准要求的标准太阳电池。
42.二级标准太阳电池secondarystandardsolarecll以一级太阳电池为基准,在规定精度的太阳模拟器下,标定复制后用作日常测试标准的标准电池。
43.太阳模拟器solarsimulator模拟太阳光谱和辐照度的一种光源设备,通常用作测试太阳电池的电性能的光源。
44.负载电流、工作电流load/operatingcurrent在特定的温度和辐照度条件下,加负载后光伏发电器所输出电流。
45.负载电压、工作电压load/operatingvottage在特定的温度和辐照度条件下,加负载后光伏发电器输出端的电压。
46.负载功率loadpower在特定的温度和辐照度条件下,光伏发电器向负载所输送的功率。
47.太阳光伏能源系统solarphotovaltaicenergysystem利用太阳的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
48.太阳电池solarcell将太阳辐射能直接转换成电能的一种器件。
49.多晶硅太阳电池polycrytallinesiliconsolarcell以多晶硅为基体材料的电池。
50.绒面太阳电池texturedsolarcell亦称无反射太阳电池或黑电池,指太阳电池受光面采用各向异性腐蚀法制成绒面状,以减少光反射的太阳电池。
51.欧姆接触ohmiccontact电流经过金属-半导体接触面时,不呈现整流效应的接触。
52.光电效应photo-electric effect光辐射和物质之间的一种作用。特征:物质吸收光子产生电子(空穴)。
53.光伏效应phbtovoltaiceffect以出现电动势为特征的光电效应。
新能源又称非常规能源。新能源是指和长期广泛使用,技术上较为成熟的常规能源(如煤、石油、天然气、水能等)对比而言,以新技术为基础,系统开发利用的能源,即人类新近才开发利用的能源,包括太阳能、潮汐能、波浪能、海流能、风能、地热能、生物能、氢能、核聚变能等,是一种已经开发但尚未大规模使用,或正在研究试验,尚需进一步开发的能源。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。
NO.1 太阳能
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在2000多年前的战国时期,就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源利用方式。
NO.2 风能
在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的排放,保护我们赖以生存的地球。风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主。
NO.3 水能
水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。
NO.4 核能
利用核反应炉中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应炉及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外,其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热,在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机。
NO.5 地热
地球上火山喷出的熔岩温度高达1200℃~1300℃,天然温泉的温度大多在60℃以上,有的甚至高达100℃~140℃。这说明地球是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能。
NO.6 潮汐能
因月球引力的变化引起潮汐现象,抄袭导致海水平面周期性地升降,因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。潮汐能是以势能形态出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。
NO.7 可燃冰
“可燃冰”是未来洁净的新能源。
它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。
NO.8 氢能
氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。它是一种极为优越的新能源,其主要优点有:燃烧热值高,每千克氢燃烧后的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源。资源丰富,氢气可以由水制取,而水是地球上最为丰富的资源,演义了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。
NO.9 微生物
世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,科学家利用微生物发酵,可将它们制成酒精,用其稀释汽油所配制的“乙醇汽油”,功效可提高15%左右,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。科学家还研究成功利用微生物制取氢气,开辟了能源的新途径。
NO.10 绿藻
当石油和天然气耗尽时,氢也许是一种理想的燃料,问题在于要找到一个廉价地生产氢燃料的方法,科学家称,这个问题的答案可能是一种普通的池塘绿藻。目前,一升绿藻培养液每小时可以生产出3毫升氢气。研究人员认为,绿藻生产氢气的效率至少可以提高100倍,而这一点有待于技术的进一步提高。
来源:首聚能源网
盘点世界各地令惊叹的太阳能建筑
2013年是“十二五”发展的关键一年,也是政策关键年,新能源汽车行业业内人士在2013年多数时间大都是在等政策落地,落地的政策等完善,还有不少政策是盼来了开头,但没等到结果。不过政策向好,鼓励发展依然是政策主旋律。
2013年影响新能源汽车发展的新政回望:
·2013年3月15日,国家四部委已达成共识,对新能源汽车补贴政策或将延长三年。
2014年的值得期待与关注的政策:
期待一:乘用车平均燃料消耗量相关管理办法何时出台。
2014年,各大车企将提速节油技术的应用,原因在于《乘用车燃料消耗量限值》第三阶段标准即将于2015年正式实施。 虽然在2013年五部委联合在京组织召开了《乘用车企业平均燃料消耗量核算办法》宣贯会,并在会上公布了目标值及其相关的评定细则,但就车企高度关注的管理办法,也就是涉及到对车企的奖惩制度等一系列管理内容的相关政策还未出台。据悉,2013年底关于《乘用车企业平均燃料消耗量管理办法》的初步方案和内容框架大致完成。因此2014年初,能否尽快出台《乘用车企业平均燃料消耗量管理办法》依然成为年初各个车企的关注。
期待二:第二批示范城市(群)何时公布。
2013年11月26日,四部委确认28个城市或区域为第一批新能源汽车推广应用城市。很多从未入选的城市都加入到新能源汽车推广试点城市,但大家普遍关注的江苏城市群(南京、苏州、常州、扬州、南通、盐城),沈阳等城市,却没能在第一批公布的名单中入围。本来有专家预计2014年底前即可公布的第二批名单迟迟难产,错过了2013年,2014年的补助直接退坡,对企业和城市都是不小的损失,但愿这层面纱能尽快揭开。
期待三:混合动力客车补不补?如何补?
2013年9月17日,四部委联合下发《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》,明确了财政补贴支持推广应用新能源汽车的具体政策。但是,在该政策中并没有明确提出对于混合动力汽车的补贴,因此,混合动力汽车的补贴政策,尤其是混合动力客车如何补贴,将继续成为2014年车企关注的焦点。
期待四:北京何时能摆脱政策纠结症?
北京市新能源汽车的政策对全国都能产生较大的影响,但北京市的相关政策往往都是官员口述+局部透露,完整的发布版永远在修订中,此前坊传2012年就已经成稿报批的《北京市私人购买新能源汽车补贴试点实施细则》目前仍无发布时间表,而已经出台的政策又是面临重大变动:
12月3日,北京市交通委发布《<北京市小客车数量调控暂行规定>实施细则》中提到,市民可购买列入《北京市当期示范应用新能源小客车生产企业和产品目录》中的纯电驱动小客车,可是现在,不仅入选该目录范围的电动汽车车型还未最终确定,“纯电驱动小客车”的限定条件也产生了动摇。近来又有消息传出北京新能源汽车准入将引入竞争机制,北京消费者未来将可买到多种纯电动车和插电式混合动力汽车。北京市政策的特点就是两个字:纠结。
通知:油老虎的时代已经结束了。去年8月,奥巴马政府出台了2025年美国汽车燃油标准,将汽车和卡车的单位油耗平均行驶里程要求提高了近一倍,并把汽车的温室气体排放量减半,几乎比得上欧盟提出的每行驶1公里排放95克二氧化碳的2020年目标。
但我们如何实现这些目标呢?到目前为止,电动汽车和插电式混合动力汽车还没有获得普通消费者的认可,这是因为我们熟知的三个障碍:售价高昂、纯电动行驶里程短,充电时间长。但在今年的十大高科技汽车中,有款车型为电动汽车的可行性发出了大胆的新宣言,它就是突破性的特斯拉ModelS汽车。
尽管如此,美国电气电子工程师协会《Spectrum》杂志评出的十大高科技汽车证明,还有其他方法可以提高每升燃油的行驶里程。“轻量化”趋势已经开始横扫全球汽车业,汽车厂商试图逆转几十年来由现代碰撞保护和豪华舒适性需求造成的车身膨胀趋势。汽车的智能也在迅速提升,一款日本运动型轿车向自动驾驶汽车迈出了很小但却重要的一步:它拥有一种堪称后备司机的“全自动驾驶”转向系统。一款英国SUV和一款小型雪佛兰汽车彻底颠覆了陈规旧习。这些汽车有个共同点,那就每单位能耗都能够创造很高的驾驶乐趣。
日产DeltaWing
驾驶着它,就如同不费吹灰之力飞翔在空中。
经过工程师本·鲍尔比(Ben Bowlby)长达4年唐吉坷德式的探索后,Delta Wing已经证明是几十年来最激进、突破常规的赛车。由于只是配备一台小尺寸、1.6升双涡轮增压4缸发动机,功率仅有224千瓦(300马力),外形酷似箭头的Delta Wing,动力只有同类型赛车的一半。但是由于车身重量、空气阻力和燃料消耗也减少一半,这辆475公斤(1,047磅)的导弹车仍然可以实现315公里的时速(196英里)。
外观紧凑但动力强劲:Delta Wing的车身能轻松地在空气中滑行,但仍然能形成足够的空气下压力以紧贴地面。
很糟糕的是,印地赛车(Indy Car)以及其他批准机构拒绝了这种设计,部分原因在于对其子弹外形的质疑:由于车头异常狭窄,100毫米宽的车胎在车身前部挤在一起,DeltaWing看起来像一个力争打破地面速度的竞赛者,可能在第一个弯道就发生翻滚。事实上,尽管车身尾部重量反常地达到72.5%的比例,并且没有张翼,DeltaWing产生下压力的车身证明其能够在转弯时承受接近4g的加速度。在日产、米其林和其他厂商的支持下,DeltaWing最终获得了名为“56号车库”(Garage56)的特别参赛资格,参加6月在法国举行的勒芒24小时耐力赛。比赛开始后6小时,这款不被看好但深受现场观众喜爱的赛车被其中一辆领跑的丰田赛车挤到了墙上。在维修区,鲍尔比高声询问自己的爱车能否再获得参赛机会。
愿望得到实现,仅仅4个月后,在亚特兰大赛道(Road Atlanta),美国勒芒系列赛(American Le Mans Series)的赛季收官之战小勒芒赛(Petit Le Mans)。在练习赛时,喜爱冒险的车手古纳·吉内特(Gunnar Jeannette)再次在赛道上被撞,导致其赛车被撞离地面。尽管正式比赛发车时排在42辆车的最后,但吉内特驾驶这辆快速修复的日产汽车在第一圈就超过8辆车。由于这款日产汽车轻如羽毛,减少了轮胎的磨损,无需多次更换轮胎,使其最多的时候爬升至第3位,最后以第5位冲线。对于一款马力略高于普通6缸轿车的新车,这算得上是一次惊艳的演出。根据车队计算,比赛期间,DeltaWing消耗的燃料仅是另一辆使用日产V-8发动机的赛车的56%。
Delta Wing的未来仍然存在疑问,尽管其计划今年参加一些美国勒芒系列赛的比赛。但是就像上个世纪60年代安装张翼的Chaparral赛车一样,Delta Wing已经证明怀疑者是错误的。
英菲尼迪Q50
今天,线控转向;明天,无人驾驶。
英菲尼迪Q50向无人驾驶汽车迈出第一步。
很多汽车已经可以自己“踩”刹车并自己调整油门以避免碰撞。现在通过线控转向系统(steer-by-wire),英菲尼迪已经朝自动驾驶汽车迈出一大步。英菲尼迪Q50可以在方向盘与前轮不存在任何机械联系的情况下改变行驶方向。该系统使用传感器去衡量驾驶员转动方向盘的程度,之后计算汽车需要转动的角度并将合适的命令传达至两个转向器。转向器实际上正是转动汽车转向齿条的装置,转向齿条因而调整前轮的行驶角度。
要实现更轻松的低速灵活调整或者高速稳定性,传感器可以立即改变动力转向辅助器,甚至方向盘必须进行调整的角度,从而使汽车的方向实现特定变化。英菲尼迪表示,在没有实体连接的情况下,该系统可以更好地过滤不想要的噪音。例如颠簸道路的振动和冲击,使得驾驶员听到的只有所需要的反馈声音。该系统会关注轮胎偏离路线的情况,从而减少驾驶员通过方向盘调整方向的必要。
日产表示,该系统的反应更快而且更加灵敏,因为其不需要在机械修正方面浪费时间和精力。偏道警告系统也得到了加强:系统不再使用制动干预冒然调整车体姿态,而是通过安装在挡风玻璃上的摄像头提醒方向盘使汽车保持中正。
电传操纵(fly-by-wire)飞机推出的时候,部分飞行员担忧计算机发生故障导致的失控,就像《太空漫游》中的哈尔计算机(HAL9000)一样。因此该行业引入了冗余系统。日产作出了类似应对举措,提供三个独立的电子控制单元,甚至还有一个实体后备系统:在失控的情况下,一个离合器可以用来恢复驾驶员的机械控制。不过英菲尼迪承认,在未来,这些辅助设施可能会被省去,因为拆除大量转向联动装置可以节省重量和复杂性。
操控:线控转向系统价格(预估):3.9万美元;发动机:3.7升6,245千瓦(328马力);可选择燃料-电动混合版。
法拉利F12Berlinetta
再一次,这家行业大师带来了无人能追赶的速度。
法拉利F12较其“前辈们”速度更快,但是油耗更低。
创造“历史上最快的法拉利”意味着你必须超越像Enzo这样的经典汽车,因此你将面临严肃的工程开发工作。
但是凭借其前所未有的空气动力方程式,F12 Berlinetta的确成为了法拉利位于马拉内罗(Maranello)的红砖工厂出品的速度最快的量产车:最高时速达到340公里(211英里),0至时速100公里(62英里)的加速时间为3.1秒。现在,你只需拿出31.6万美元,并加上一些特别的装饰要求,就可以去对这些性能加以验证。定制牛仔布内饰,如何?
即便性能如此强大,法拉利F12最大的优点还是它宜人的本性,能让业余爱好者也彷如置身现实世界电子游戏中——只是没有了撞车和起火的结局。该公司的总部位于意大利北部,周围坏绕着尘土飞扬的山丘,是不错的操练场。公元前2世纪之前,艾米利亚大道(Via Aemilia)还是四条通往罗马的主要道路之一。而在今天的艾米利亚-罗马涅(Emilia-Romagna)地区,狭窄、摇摇欲坠的道路似乎告诉我们,罗马军团很有可能是它们最后的修理者。
尽管使用了一系列一级方程式赛车技术,包括7速F1双离合变速箱、F1-Trac稳定系统,以及根据路况调整的后差速器,但法拉利F12仍然坚持GT风格。这款车是法拉利599的替代者,非常适合极速试驾、舞台模特展示和定制的PoltronaFrau皮箱。
该车的神经中枢在于manettino,这个位于方向盘的小小深红色旋钮可以调整多个系统的参数,包括引擎、油门、变速箱、稳定性和牵引装置,不管是慢速的巡游还是赛道上的高速狂奔。
那美妙的“音乐”来自于人类历史上最具威力的自吸式V-12发动机:这个544千瓦(730马力)每分钟8,700转的动力装置的杰作,通过进气共鸣管在车厢内产生美妙的“小夜曲”。但是,由于内摩擦力大大减少——以及配置发动机启停系统、一个由离合器启动的智能发电机(在需要的时候进行充电)和一个多重火花点火系统,F12的油耗和尾气排放量比599降低30%。
F12的空间构架以及车身外壳使用了12种铝合金,产生的扭矩刚度比上一代车型高20%,但是重量低70公斤(154磅)。尽管法拉利以其迷人的车身设计著称,这是首款采用“沟槽”设计的车型。创新的“空气动力桥”(AeroBridge)将空气引导通过发动机罩的两个凹位,一路沿着门线,进入到汽车尾部的扰流器。空气与尾流相互作用从而降低了空气压力和阻力。
空气动力桥、扰流器以及产生漩涡的平摊车身底部,形成了极为巧妙的设计,甚至值得你爬到底下好好欣赏一番。这种设计成就了有史以来最讲究空气动力学的法拉利汽车,在时速200公里时产生123公斤的下拉力。这比599提高了76%之多。
除了改进后的磁悬挂外,该车还拥有基于F1的碳化陶瓷刹车系统,该系统通过刹车冷却导管的流叶片实现主动刹车冷却,但只是在刹车片温度较高需要冷却的时候才会启动。这些刹车装置可以让时速200公里的刹车距离仅为131米。F12还录得该公司受人尊敬的费奥拉诺测试赛道的最快圈速,仅用1分钟23秒——比Enzo的记录快一两秒。
不过,别管圈速和技术指标了。这是史上最敏捷和充满乐趣的法拉利F12,而这一评价里面又包含了很多内容。该车的计算机控制非常频繁,从而最大程度地在道路上实现法拉利458(名为“宙斯”)般的动力,但是驾驶该车的凡人却丝毫不会意识到它。
在驾驶过程中,这辆法拉利征服了北部意大利一些最糟糕、经常有山羊出没的两车道小路,也没有出现打扰当地餐厅经理的噪音。这款F12时而冲击,时而咆哮,时而直线狂奔,时而转弯漂移,从超自然的高速中停止下来。过度的热情导致各个级别的电子监管亮起稳定控制警告,这取决于你开关manettino按钮的勇气。不过这些油门、变速箱或者刹车制动,几乎和F1赛车一样灵敏,从不干扰感官体验与性能表现的流畅性。轻点油门,转动方向盘,这款法拉利汽车的反应就像是栖居在一个芳香、皮革衬里的设计师瓶子里的精灵。
考虑到F12的价格以及跟法贝热(Fabergé,俄国著名珠宝首饰工匠)一样的难以捉摸的性质,现在的问题只有一个:即便是瓶子里的精灵可能也无法让你得到一辆F12。
价格:31.6万美元;发动机:544千瓦(730马力)V-12发动机;油耗:不要管。不过如果你一定要问的话,估计为100公里15.7升(15英里每加仑)
Ram1500
这款皮卡像外观看起来那么强大,不过非常省油。
就这个重量级别而言,Ram1500的身形算是比较大的。
顽固不化的大排量汽车,舒适度跟公交站候车凳半斤八两,这些都已经成为过去,如今的全尺寸皮卡已经痛改前非。在其大型卡车外观之下,新款Ram是同类型汽车中最清洁环保的。
首先从可选择的PentastarV-6发动机开始,按照这个缸数你以往会被笑着请出卡车休息站。不过由于3.6升排量实现的功率达到227千瓦(305马力),这款V-6发动机还是非常有底气的。高速油耗是同行中最好的,每100公里9.4升(25英里每加仑)。(低)油耗受益于一个8速自动变速箱,在此之前这种部件都是用于6位数的豪华轿车——或者47万美元的劳斯莱斯“幻影”软顶敞篷车,这是与Ram使用相同的ZF8速变速箱的几款车型之一。
在路上行驶时,同类车中独一无二的空气悬挂使得Ram具有家庭车一般的灵活感,其具有5种可调节的驾驶高度。这款皮卡能够自动降低车身并且关闭前格栅的挡板,从而改善高速公路行驶时的空气流动效果。点击按钮可以使Ram降低高度,方便乘坐者爬上车。
克莱斯勒开始对设计和材料予以关注,这一点贯穿车身内部。从工地工头到无聊的小孩等各种乘客都会喜欢Ram提供的Sprint数据连接,其中还具有WiFi热点功能。
价格:23,585美元;发动机:3.6升PentastarV-6发动机,227千瓦(305马力);油耗:100公里9.4升(25英里每加仑)
福特FusionEnergi
丰田可能一直都是混合动力车的同义词,不过福特在数据方面逐渐强大——燃油经济性数据。FusionHybrid比丰田凯美瑞Hybrid更为时尚和动感,而且在燃料效率方面也超过后者,城市和高速路100公里油耗5升(47英里每加仑)。现在该车的插电版本Fusion Energi成为了首款油耗低至100英里每加仑(100公里2.4升)的量产中型车。
美国环境保护署表示,Fusion Energi的油耗相当于城市道路100公里2.2升汽油(108英里每加仑),高速公路100公里2.6升(92英里每加仑),总体上是100英里每加仑。这超过了两款尺寸稍小的同类产品——雪佛兰Volt和丰田Prius插电版,甚至包括特斯拉ModelS在内的一些纯电动车。
FusionHybrid和Energi均使用2.0升4缸发动机,与一个电动马达无缝配合,产生140千瓦(188马力)功率。在FusionHybrid方面,电动马达最高提供159牛·米(117英尺磅)扭矩,配合一个非常轻、紧凑和无缝的无级变速箱(CVT)。这个强劲动力的部件可以推动FusionHybrid在单单使用电动马达的情况下,就能达到100公里(62英里)的最高时速,创下传统混合动力车的新纪录,比此前的车型快24公里/时。而对于插电版本的Energi,福特增加了一个7.5千瓦时的锂电池组,该公司称在不使用燃料发动机的情况下,该电池组可以支持该车行驶34公里。
最好之处在于,上述两种车型驾驶手感良好,感觉更像传统轿车而不是混合动力车。不过也有一些值得注意的地方:首先,FusionHybrid的行驶里程非常不稳定,在不太理想的驾驶情况下降低至40英里每加仑(100公里5.9升)或者更低。至于Energi,其价格较高,起步价为39,495美元,这比Volt贵350美元,不过电池组较小的福特汽车只能获得3,750美元联邦税收减免,为Volt的一半。不过福特表示,与普通新车相比,Energi在五年内可以为车主节省6,850美元燃料成本。
价格:39,495美元;发动机:插电式混合动力发动力,2.0升4缸引擎以及电动马达,总功率为140千瓦(188马力);油耗:100公里2.4升(100英里每加仑)
路虎揽胜
它没有看起来那么重,揽胜带着英国人的沉着征服各种地形。
360公斤,相当于四五名成年男子的总重。这是新款揽胜“瘦身”的程度,显示汽车向轻量化发展的趋势。其中一半降低的重量是通过使用新型铝合金底盘实现的——这在SUV类型汽车中属于首创,这种底盘的重量仅为292公斤(644磅),比宝马3系紧凑型汽车的钢铁底盘轻23公斤。现在这款路虎的重量最低仅为2,200公斤,搭配一个280千瓦(375马力)、来自捷豹的5升V8发动机。坐上380千瓦(510马力)的机械增压版本,这辆“瘦身”后的英国汽车以迅雷不及掩耳之势,仅花5.1秒时间就达到时速97公里(60英里)。这种加速度快于很多运动型轿车,比目前在售的车型快将近1秒。
配合一个不显眼的8速自动变速箱,路虎的燃油效率提高近15%,达到100公里12升(20英里每加仑)。
俗话说:“通过爪子就可以了解一头狮子的全部。”应用到著名汽车生产商捷豹身上,这个爪子就是轮胎,而它的心脏则是一个V8引擎。
从摩洛哥海岸泥泞的山丘到马拉喀什杂乱的街道,这款路虎也给我展示了此前未曾发现的灵活性,坐在王座一样舒服的座椅上,享受着乘坐飞毯飞行般的感受。自适应性空气悬挂按照五种底盘高度进行调节。选择安装的动态稳定控制系统(Dynamic Response)限制车身倾斜的角度,分别独立控制前后车轴的电动液压防倾杆。在极尽豪华的车厢内,后座增加了12厘米(4.7英寸)腿部空间,汽车隔音效果好于宝马7系或者奥迪A8。尽管很多车主将越野赛车限制于穿越附近足球场的泥潭水坑,这款路虎仍然会像征服者威廉(William the Conqueror)在黑斯廷斯战役那样征服各种地形。
沿着摩洛哥阿特拉斯山一路向上,我们这段惊心动魄的红土旅程因为前一天晚上的泥石流而不得不停下来。回头?没关系:我们的路虎汽车攀上遍布巨石的山脊,之后下行再次上路。一个弹出式控制台按钮通过道路感应设置调整全地形反馈适应系统(Terrain Response System),从而通过各种地形,包括流沙和岩石、软泥和凹地,以及草地、碎石地和雪地。
尽管汽车的重量降低,但是价格肯定没有:新揽胜的价格从8.35万美元至13.095万美元不等。但是部分得益于铝合金底盘的使用,这款揽胜已经确保了其在豪华SUV汽车当中持续、稳健的领导地位。
价格:8.45万美元;发动机:5.0升V-8发动机;油耗:100公里12升(20英里每加仑)
雪佛兰Spark
谁还需要仪表板按钮?
雪佛兰Spark将一切都放在你的智能手机上。
Spark是雪佛兰一个勇敢的尝试:一款时髦的城市车,车身长度比MiniCooper短5厘米(2英寸),价格非常亲民——起步价格仅为12,995美元。电动版本将于今年晚些时候上市,预期最大可产生540牛?米(398英尺磅)的扭矩,该车将是自上世纪90年代的EV1以来通用汽车首款量产电动车。
但是在技术方面,请将Spark视为内置新潮数码技术(雪佛兰MyLink)的一个1,000公斤的盒子。Spark并不像所有其他汽车一样装嵌了昂贵的硬件和软件,而是通过一个智能手机以及安装的应用程序将所有音乐、电话、导航和视频整合在一起。这些手机通过Spark的18英寸显示屏进行沟通,这个显示屏上面几乎没有物理按键,也不需要仪表板导航系统或者开关。这些电子产品都是汽车生产商们出了名的摇钱树,消费者也开始质疑为什么自己要支付1,000美元或更多来加装这些贬值速度快于汽车本身的导航设备。相反,你只要下载新的应用程序就可以更新Spark基于手机的地图和系统,使得价格低廉的雪佛兰获得好于身价达6位数的宾利的优势。Spark跟SiriusXM卫星服务达成了合作,并且预装了潘多拉音乐服务以及Stitcher智能电台,未来还将推出更多应用程序。
一切并非尽善尽美。智能手机天线的信号接收能力不如汽车天线强劲,这意味着Spark的应用程序,包括路径导航,不能在贫瘠的沙漠使用。提供商正在努力解决这些障碍,可能在设备上进行缓冲或者储存更多重要数据。不过MyLink可能颠覆传统的汽车行业秩序。这是一项可能进入豪华汽车车厢的技术。
价格:12,995美元;发动机:1.2升4缸引擎,63千瓦(84马力);油耗:100公里6.9升(34英里每加仑)
马自达6
日本发布了达到最低压缩比的柴油发动机,马自达6柴油引擎的低压方法能更清洁地燃烧燃料。
对于美国人,柴油引擎具有特定含义:德国汽车、皮卡或者20世纪70年代末当啷响的奥兹莫比尔(Oldsmobile)。不过随着美国人最终接纳节省燃料的替代产品,马自达6重归美国人怀抱,成为首款在美利坚销售的日本柴油车。马自达6的2.5升Skyactiv-G汽油发动机能够在高速公路上实现100公里6.2升(38英里每加仑)的燃油效率。我们认为该车柴油版本在今年下半年上市的时候,其高速公路行驶里程数将提高至大约100公里5.3升(44英里每加仑)。
马自达将其2.2升车型标榜为全球压缩比最低的柴油车。有什么好处?柴油发动机的工作原理是将空气和柴油紧密地压缩在汽缸内,导致温度提高至燃料的自燃温度而无需进行点火。不过按照活塞上止点(TDC,其最压缩程度最高,最节能的点位)将燃料注入,会产生多余的氮氧化物,从而形成煤烟和烟雾。现代的发动机牺牲了部分效率,将燃烧延迟至活塞开始下降。不过马自达的柴油发动机将压缩比从16.3:1降至14:1,使之可以以TDC注入燃料,同时实现清洁排放并使燃料效率提高20%。
之所以能够实现这种发展,一个原因是一个两阶段的涡轮增加器系统,其通过一个小型或者大型的涡轮机来提高低端扭矩以及高端马力。另一个原因是多孔压电式燃料喷射器,其能使每次燃烧时注入九股燃料,从而确保冷启动能力——考虑到汽缸内温度相对较低,这是任何低压缩比柴油发动机面对的主要问题。
这款马自达通过i-Eloop将油耗再降低10%,i-Eloop是一种新颖的再生刹车系统,可以将能源储存在一个高效的电容器中。当这款马自达汽车减速的时候,一个可变电压发电机只用几秒时间就将发电机充满。马自达6具有时尚的外观和舒适的操控手感,兼具经济性和兴奋感,其他主流轿车很少能达到。
价格:未定;油耗(估计):100公里4.4升(53英里每加仑);发动机:2.2升柴油机。
特斯拉Model S
今年最引人注目的汽车恰恰是电动汽车。特斯拉Model S:一款不可小觑的汽车——正好还是电动的。
每款电动汽车都不仅仅装着电池,还载有政治抱负。仁者见仁,智者见智,他们的蜜月期显然已经结束。
不过在寒冷的芝加哥,特斯拉Model S轿车在快节奏的两天里成功再次确认电动车的潜力——不是作为政治筹码,而是作为一种交通工具的潜力。单单根据其大量技术成就,特斯拉足以成为今年最重要的汽车。
特斯拉汽车产品规划师泰德·米伦蒂诺(Ted Merendino)表示:“我们打造了一款不可小觑的汽车,正好还是款电动车。我们认为ModelS是燃料汽车的首款替代性产品。”
特斯拉ModelS并非小尺寸、动力不足的短程汽车——这是某些人对电动车的预期。作为特斯拉三款电动车中体积最大的车型,根据美国环保署认证,这款快捷、迷人的运动型轿车一次充电能够行驶265英里(426公里),不过特斯拉声称可以达到300英里。不管哪种情况,这肯定是电动车行业的新高。ModelSPerformance版本的入门级价格为94,900美元,我测试的版本价格为101,600美元(按照美国联邦税收抵免,可以在此基础上扣减7,500美元)。
在一次开放驾驶上,这款特斯拉汽车硕大的85千瓦时电池的确可以至少行驶426公里。电流来自于车底的电池组,里面有大约7,000颗松下锂电池,重量约为590公斤(1,300磅)。
试驾的第二天是前往威斯康辛州,在行驶了320公里后电几乎用光,不过其中包括了在芝加哥的一场交通拥堵中无奈爬行的两个小时。这天的测试充满野心,更多是针对性能而非行驶里程,包括这款特斯拉汽车迅速地用4.4秒时间从0加速到时速97公里(0至60英里每小时),此外测试达到的最高时速为210公里。
我有没有提到,在0到时速100英里的加速时间方面,这款310千瓦(416马力)的特斯拉汽车将击败威力巨大、使用汽油的413千瓦(554马力)宝马M5?部分原因在于这款特斯拉汽车的同步交流电发动机能够即时提供600牛·米(443英尺磅)的扭矩。像电灯开关一样轻点特斯拉的油门,最大的扭矩已经准备就绪,一分钟内能够实现从0到5,100转。后悬挂、液冷式发动机可以保持1.6万转每分钟,通过一个单速变速箱将动力传导至后轮。
它就像一头冷酷的猛兽,在出奇安静之中让内燃机这个猎物消失于无形——安静到何种程度呢?来自轮胎和风阻的声音比在其他大部分豪华车中感受到的更加明显。安装于车底的电池让特斯拉获得与很多超级车相当的重心,这非常有利于稳定操控。Model S经过弯道的时候也能很好地保持贴地感。
尽管这款特斯拉汽车看起来并不笨重,但其重量达到2,108公斤;随着速度和重力的提升,这些多余的重量表露无遗。加大油门后,沉重的尾部会产生震动。在操控手感的愉悦性方面,特斯拉无法与宝马相提并论,甚至连马自达都赶不上。
美妙的试驾体验在你进入车内之前就开始了,你靠近汽车时,可伸缩的车门把手自动弹出。接着看到的是特斯拉标志性的驾驶室特色内容,一个43厘米(17英寸)电容触摸屏,看起来就像一对相互配合的iPad。
在其用铝合金加强的底盘和车身内,Model S可以容纳5人。一个可爱但是奇怪的按钮可以在车门位置增加脸朝车后的儿童座椅,从而实现最多承载7人。将第二排座椅向下折,可以扩展后座载货空间,可用于家得宝(Home Depot)采购之旅。由于引擎盖下面没有发动机,这些空间可以作为有用的前置行李箱,特斯拉将其称为“前备箱”(“frunk”),就像保时捷911一样。
环保署将特斯拉的油耗里程数定为相当于2.6升每100公里(89英里每加仑),计算认为一升汽油相当于8.9千瓦时。按照行驶里程数为1.2万英里以及每度电12美分的家庭电价计算,这就等于年度燃料费用700美元。与仅为224千瓦(300马力)的宝马535i相比,后者的9.8升每100公里(24英里每加仑)的平均油耗将使车主一年多支付2,250美元燃料费用。
作为家庭用车时,特斯拉的240伏特、50安培Mobile Connector通过其10千瓦的车载充电器每小时储存大约50英里行驶距离。使用20千瓦的TwinCharger,将充电器功率提高一倍,按照240伏特和80安培的家庭用电,每充电一小时可以增加100英里里程。
我在芝加哥度过的第一个晚上,将车停在Radisson Blu Aqua酒店地下停车场,使用那里的三个240伏特的ChargePoint充电点之一进行充电。六小时后,特斯拉的电池已经充满。该公司还开始在东西岸安装专属的90千瓦直流电Supercharger充电站,这些充电站可以在30分钟内为电动车增加240英里的行驶里程。该公司承诺,ModelS终身享受免费充电。
由于价格较高且销售缓慢,特斯拉2012年的产量远远不及目标,但是该公司坚持认为今年仍将有望生产2万辆电动汽车。成功可能取决于新版本的ModelS,它们牺牲了动力和里程数以降低价格。将于今年晚些时候上市销售的ModelS定价5.99万美元,拥有40千瓦时的电池,功率为175千瓦(235马力),足以行驶257公里并在6.5秒达到97公里时速。
将7,500美元联邦税收抵免考虑入内,新款ModelS的起步价为5.24万美元,大约相当于6缸奥迪A6、宝马5系和奔驰E级——全部都是优秀的德国车,不过它们都不可能像特斯拉ModelS那样拉风和震撼人心。
价格:101,600美元(测试版本),减去7,500美元联邦税收抵免;行驶里程:环保署认证265英里(426公里);发动机:后悬挂式310千瓦(416马力)发动机。
大众汽车XL1
瞧:全球首款量产的1升车:大众汽车XL1挑战燃料节约的极限。
大众汽车将其XL1标榜为“世界上最高效的汽车”。这是一款插电式柴油电动混合动力汽车,正如其名字所反映出来的,该车自诩全球首款量产“1升车”,即百公里油耗不高于1升,相当于235英里每加仑。大众汽车计划在年底前开始发售少量XL1,可能仅面向欧洲地区。
该公司做到了极致:车长大约相当于紧凑型汽车大众Polo,底盘像兰博基尼GallardoSpyder底盘一样低,类似于海豚的车身实现了0.186的极低空气阻力系数。这款碳纤维密集型汽车的重量仅为795公斤(1,753磅),车内仅能容纳两个并排座位,使用鸥翼式车门从而更方便进出。一个2缸、0.8升柴油发动机输出功率35千瓦(47马力),此外还有一个20千瓦(27马力)的电动马达,一个7速双离合自动变速箱,以及一个锂电池组。0到时速97公里(0到时速60英里)的加速时间为11.9秒,最高时速160公里。
XL1省下了能源,但并没有给里程打折扣:持续以时速100公里行驶所需的动力仅为6.2千瓦(8.3马力),低于普通的乘坐式草坪修剪机剪草时所需的动力。
油耗:1升柴油行驶100公里(235英里每加仑);空气阻力系数:0.186;发动机:0.8升2缸柴油发动机,35千瓦(47马力)。
宝马i3和i8的eDrive混合同步电机
宝马公司的为宝马i3和宝马i8配备了具有自主知识产权的eDrive混合式同步电动机,该电动机具有永磁电动机和磁阻电动机优点。宝马公司在这方面取得的进步似乎表明宝马公司找到了一个利用含有较少稀土材料的磁体来制造高功率密度和高效率电动机的方法。
丰田雅力士Hybrid-R超级电容
Hybrid-R使用与丰田TS030相同的超级电容器技术和电机,用于在制动时收集制动能量。与标准的镍氢电池相比,超级电容具有更高的能量密度以及更快的充放电速率。特别适用于极速行驶的赛车应用。
该车动力性能的水平基于能量输送的持续时间。在道路模式中,超级电容器将在制动时收集的能量传输至动力系统,单次连续输送时间最大值为10秒。此时两个电机的的功率从45千瓦则下降至30千瓦,实现节能。选取赛道模式后,超级电容可最多在连续5秒内将后方两个电机的功率发挥至极致(总和89千瓦,约120马力)。为竞速时频繁的制动、加速、过弯做好充分准备。
大众CrossBlue插电式混动双门轿跑不久前在2013上海车展首次亮相,该车基于大众的横置发动机模块化平台(MQB)设计,搭载3.0升V6横置TSI发动机(代号EA390),其混合传动系利用一个6速DSG和一个最大功率为40千瓦的电动机(代号DQ400E)共同作用。奥迪A3插电式混合动力车以及CrossBlue SUV中运用的也是同一款电动机。
CrossBlue Coupe最大功率415马力,0-100公里/时加速耗时5.9秒,最高时速147英里/时,约237公里/时。新欧洲行驶循环下综合燃效达79英里/加仑。在混合动力模式下,CrossBlue SUV燃效为6.9升/公里,约合34英里/加仑。形象地说,该车使用80升油箱,用一箱油可以行驶约1,190公里的路程。
之诺1E液态热管理系统
之诺1E纯电动汽车采用的是宁德新能源科技的磷酸铁离子动力电池,其续航里程可达到150公里(约合93英里)。在16安充电桩条件下完全充电时间为7.5小时,其采用后轮驱动方式,配备了125千瓦电动机,峰值扭矩可达250牛米(约合184磅英尺),其最高时速被电子限速为130公里/小时。
之诺1E纯电动汽车在外观上与宝马X1有较高的相似度。不同的是,该之诺1E纯电动汽车配备了三个电池组,分别取代了以前发动机、传动轴通道以及油箱的位置。发动机盖下安装有一组电池组,另外中间和尾部电池组分别取代了之前传动轴通道和油箱的位置。该之诺1E纯电动汽车采用的电池组均通过了振动和碰撞试验。
博世用于沃蓝达和聆风的无线充电技术
博世与美国电动车充电方案供应商Evatran合作,欲在美国推广无线充电技术。在验证演示中,该无线充电系统可用于沃蓝达和聆风两款电动汽车代表车型。
Plugless充电系统与Wildcharge和Powermat两家公司为手机打造的无线充电系统一样,采用电磁感应无线充电模式,在停车处设置特殊的垫状充电板。博世负责安装充电板,其宽×长×高为56厘米 × 46厘米 × 6厘米,与特制的车辆适配器联合使用。当司机将车辆停驻在充电板上时,充电程序便开始,系统自动识别车辆适配器。
奔驰第二代插电式混动车S500 Intelligent HYBRID系统
S500是在S 300 BlueTEC和S 400之后,奔驰推出的第三款S级混合动力车型。作为奔驰第二代混合动力车,S 500的动力总成上无缝整合了所有第二代混合动力驱动系统,包括第二代动能再生制动系统和预期能量管理系统,能实现内燃机与电动机完全脱离。这款混合动力车将于明年投产。
S500的百公里加速时间为5.5秒,最高时速可达到250公里/时。在混合动力模式下,以NEDC循环测试,百公里的综合工况油耗仅为3升,每公里二氧化碳排量仅为69克。而这完全得益于它3.0升V6涡轮增压发动机和80千瓦的电动机。
混动飞度中的智能DCT技术
2013年7月19日,本田发布了全新飞度混合动力车(Fit Hybrid),该车成为首款搭载本田新一代轻质紧凑混合动力系统——SPORT HYBRID Intelligent Dual Clutch Drive(运动混合智能双离合器驱动系统)的车型。
SPORT HYBRID Intelligent Dual Clutch Drive驱动系统,也可简称为i-DCD。本田正在打造新一代动力总成“地球梦想技术”(Earth Dreams Technology),去年公开SPORT HYBRID系列技术,以Intelligent Dual Clutch Drive智能化双离合器驱动为代表,其中SPORT HYBRID Intelligent Dual Clutch Drive驱动系统为配备小型车的单马达系统,未来还将再推出双马达系统SPORT HYBRID Intelligent Multi Mode Drive / Plug-in(智能多模式驱动/插电),以及三马达系统SPORT HYBRID SH-AWD®(SPORT HYBRID Super Handling - All Wheel Drive,超级操控——四驱系统)。
大陆全新48伏微混系统
大陆推出的这项48伏微混系统方案能够实现目前用于120伏中混系统中的各项功能。公司在一辆Eco Drive试验车中搭载了这项48伏微混系统,其组件包括:一个皮带驱动的48伏起动电机、一个皮带张紧轮、一块由SK Continental E-motion公司提供的48伏锂电池组以及一个直流-直流转换器用于连接12伏电气系统。
CPT公司可使用百万次的启停系统
近日,英国CPT公司完成了对其SpeedStart启停系统的技术验证,耗时两年多,共进行了120万次启停过程,满足新一代轻度混合动力系统的需求。SpeedStart系统为皮带传动,并首次采用了液体冷却系统和开关磁阻电机,工作电压分为12伏、24伏、48伏三种。
常规起动电机可以承受三万次启动,目前的启停系统则可承受三十万次启动。CPT公司表示,两年多的验证试验中,所有获得的数据都表示,该系统不存在任何性能缺陷。另外,在试验完成后,电机系统还进行了部件拆解和官方鉴定。
沃尔沃展示可折叠太阳能充电设备
沃尔沃将这款可折叠太阳能充电亭作为未来充电设施的愿景,希望电动车主能够无需进入充电站,自己就可以随时随地的充电——虽然最终的设施形态未必和这款产品一模一样。其原理是:将太阳能电池板安装于汽车顶部,通过常规电源插座对车辆进行充电,相比传统方法,它的效率更高。
该太阳能充电亭本质上是一个张拉膜结构,由高密度聚乙烯作以网状结构铺设于表层,内部则采用碳纤维骨架,并在其中嵌入了光伏板。
一、新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车、燃气汽车、氢能源动力汽车、生物乙醇汽车和太阳能汽车等。
1、混合动力汽车
混合动力是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。
混合动力汽车的优点是:
1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。
2、因为有了电池, 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。
3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。
缺点:长距离高速行驶基本不能省油。
2、纯电动汽车
电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动 纯电动汽车机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。有关研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。有专家认为,对于电动车而言,目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程,与混合动力相比,电动车更需要基础设施的配套,而这不是一家企业能解决的,需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设,才会有大规模推广的机会。
优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。 缺点: 目前蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些试用结果比汽车贵,有些结果仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
3、燃料电池汽车
燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。其电池的能 燃料电池汽车模型量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。 单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。 近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒-克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布,计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。与传统汽车相比,
燃料电池汽车具有以下优点:
1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄露带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、提高了燃油经济性。
5、提高了发动机燃烧效率。
6、运行平稳、无噪声。
4、氢动力汽车
氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出20%。中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火,并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。 随着“汽车社会”的逐渐形成,汽车保有量在不断地呈现上升趋势,而石油等资源却捉襟见肘,另一方面,吞下大量汽油的车辆不断排放着有害气体和污染物质。最终的解决之道当然不是限制汽车工业发展,而是开放替代石油的新能源,燃料电池车的四轮快速又安静地滚过路面,辙印出新能源的名字——氢。 几乎所有的世界汽车巨头都在研制新能源汽车。电曾经被认为是汽车的未来动力,但蓄电池漫长的充电时间和重量使得人们渐渐对它兴味索然。而目前(指2009年)的电与汽油合用的混合动力车只能暂时性地缓解能源危机,只能减少但无法摆脱对石油的依赖。这个时候,氢动力燃料电池的出现,犹如再造了一艘诺亚方舟,让人们从危机中看到无限希望。 以氢气为汽车燃料这种说法刚出来时吓人一跳,但事实上是有根据的。氢具有很高的能量密度,释放的能量足以使汽车发动机运转,而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水,没有污染。因此,许多科学家预言,以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术,它对汽车工业的革命性意义,相当于微处理器对计算机业那样重要
优点:排放物是纯水,行驶时不产生任何污染物。
缺点:氢燃料电池成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题,氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳排放。
5、燃气汽车
燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。近年来,世界上各国政府都积极寻求解决这一难题,开始纷纷调整汽车燃料结构。燃气汽车由于其排放性能好,可调正汽车燃料结构,运行成本低、技术成熟、安全可靠,所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。 目前,燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流,在我国代用燃料汽车中占到90%左右。美国的目标是,到2010年,公共汽车领域有7%的汽车使用天然气,50%的出租车和班车改为专用天然气的汽车;到2010年,德国天然气汽车数量将达到10万至40万辆,加气站将由目前的180座增加到至少300座。 业内专家指出,替代燃料的作用是减轻并最终消除由于石油供应紧张带来的各种压力以及对经济发展产生的负面影响。近期,中国仍将主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作汽车的替代燃料。汽车代用燃料能否扩大应用,取决于中国替代燃料的资源、分布、可利用情况,替代燃料生产与应用技术的成熟程度以及减少对环境污染等;替代燃料的生产规模、投资、生产成本、价格决定着其与石油燃料的竞争力;汽车生产结构与设计改进必须与燃料相适应。 以燃气替代燃油将是中国乃至世界汽车发展的必然趋势。我国应尽快组织力量,制定出国家级燃气汽车政策。考虑到我国能源安全主要是石油的状况,发展包括燃气汽车在内的各种代用燃料汽车,已是刻不容缓的事,根据国情应该做到: 一是要限制燃气价格,使油、气价格之间保持合理的差价,如四川省、重庆市的油、气差价,即可保证燃气汽车适度发展; 二是鉴于加气站投资大,回收期长,政府适当给予一定补贴,在加气站售出的气价和汽车用户因用气节省的燃料费用之间,调节好利益分配; 三是对加气站的所得税,应参照高新技术产业开发区政策,采取免二减三的税收政策; 四是将加气站用电按照特殊工业用电对待,电价从优;另外,对加气站用地,能按重大项目和环保产业对待,特事特办,不要互相推诿、扯皮,积极采用国外先进建站标准,科学确定消防安全距离,节省土地资源。
6、生物乙醇汽车
乙醇俗称酒精,通俗些说,使用乙醇为燃料的汽车,也可叫酒精汽车。用乙醇代替石油燃料的活动历史已经很长,无论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟,近来由于石油资源紧张,汽车能源多元化趋向加剧,乙醇汽车又提到议事日程。目前世界上已有40多个国家,不同程度应用乙醇汽车,有的已达到较大规模的推广,乙醇汽车的地位日益提升。在汽车上使用乙醇,可以提高燃料的辛烷值,增加氧含量,使汽车缸内燃烧更完全,可以降低尾气的害物的排放。
7、太阳能汽车
太阳能汽车是将太阳能转化成电能对车进行供电的,在很大程度上降低了电动车的使用成本,而且非常环保。其结构性能更加卓越超群,及时有效地补充电动车野外行驶途中的电量,增强行驶电能,维护和延长蓄电池使用寿命。设计独特,安装使用方便,保持电动车现有的配置和车辆结构,是目前同类产品中功率最大、价格最低、性能最优的太阳能充电器。使用寿命可达10年左右,特别是在提高电动车运行性能,降低电动车使用成本方面有很高的应用价值。