不燒汽油的電動汽車能風馳於世

近百年來,人們所見所用差不多都是用汽油或柴油作燃料的汽車、坦克、拖拉機、摩托車,真正能見到用蓄電池驅動的汽車,也就是工廠內、車站上運送貨物的“電瓶車”,可為了開辟節能新途徑,電動汽車卻又要悄然複出,重新崛起。

用電力代替汽油燃料,最重要的是要有高能蓄電池,這項技術一直是電動汽車發展進程中的關鍵問題。國外對於大功率電池組的發展越來越重視,用這種能源替代化石燃料生成電能,具有重大意義,既可擺脫依賴石油作能源的困惑,又可減少環境汙染,因而被視為重要出路之一。近些年來,許多國家都在抓緊研究開發這一高技術產品。最近,德國終於開發出了高人一籌的“鈉-硫高能蓄電池”。這種電池是利用鈉(作負極)和硫(作正極)的電化學係統,加上β—氧化鋁的特殊材料構成,並采用能傳導鈉離子的固體陶瓷作電解質,大大提高了能量密度,最佳能量—重量比為120瓦小時/公斤,每克鈉可產生117安培的電流。這種電池充8小時電後,使用2小時再測量時,蓄電容量仍有90%。也可用90分鍾甚至60分鍾快速充電,總壽命為1000次充放電,可保證行駛15萬公裏。其體積比鉛電池減少一半,重量減少75%。經70輛轎車運行試驗表明,最高時速可達120公裏,從靜態到時速50公裏,隻需7秒鍾,每百公裏耗電量平均為25千瓦時,電費5馬克,而燒油汽車則需12馬克。這種電池唯一不同於傳統鉛電池的特殊使用要求是:要在300℃~400℃下才能進行化學反應,但德國科學家已利用電子溫度控製技術使溫度問題得到解決。

德國RWE電力公司1991年還與英國一家公司在曼徹斯特市聯合修建了一座生產鈉—硫蓄電池工廠,並決定動員把“大眾—高爾夫”牌75輛小轎車,改裝成電動汽車,進行試驗。

日本在研究高效蓄電技術方麵發展也很快,和德國的進展速度不相上下。1992年1月東京電力公司宣布,他們從1991年10月開始對100千瓦級鈉—硫電池進行係統化試驗結果表明,這種電池充放電效率達到90%~91%的世界最高水平。這個高效大容量蓄電裝置安裝在川崎市變電所內,有6750個電池組成,每充電4小時,達到440千瓦時,放電可達400千瓦時。這項試驗產品小型化後,就可為電動汽車提供高效動力係統。

日本國際超導產業技術研究中心1991年也開始研製小型超導蓄電裝置。這種裝置是利用在超低溫條件下電阻為零的線圈進行蓄電。這種線圈是由多根铌鈦合金線材集匝成束,並用銅材包裹。線圈直徑3米,采用複曲麵方式將其多重纏繞成直徑約8米的圓形。專家們認為,這種超導線圈蓄電技術一旦成功,用作小型化的蓄電技術供電動汽車使用,無疑也是大有希望的途徑之一。

目前,除德國、日本外,美國、加拿大、英國、瑞典等許多工業先進國家都在積極研製高能蓄電池。除鈉—硫蓄電池外,還有鋰、鎳—鎘、鋅—溴、鎳—鐵、鋅—氧等多種類型蓄電池,以搶占世界電動汽車市場。有的國家還開始使用燃料電池作為電動汽車的能源,目前也在試驗中。

蓄電高技術的進展,大大促進了電動汽車的崛起。這項高技術對解決化石燃料危機和保護生態環境以及對整個工業生產、國防建設都將起到重大促進作用。因此,可以指望到90年代中期,將有大批不燒汽油的汽車奔駛於公路、市區。美國福特汽車公司計劃1993年組建一支由80輛“生態之星”的電動麵包車構成的車隊,奔馳在美國和歐洲的公路上。

水煤溶合的液體燃料應運而生

燒油和燒煤的兩個耗能大戶是火力發電站鍋爐和工業鍋爐。

要節能,就要從這兩個大戶開始。能源專家們又開發出一種新興的液體燃料——水煤漿燃料。

第二次世界大戰結束以後,隨著經濟發展,耗能量劇增,許多國家開始研究節省石油消費的途徑。很快開發出來一種“煤—油混合燃料”(英文編寫為“COM”),這是一種用重油和煤粉混合而成的液體,燒油鍋爐不必動大手術改造就可以使用它,它可以代油30%~40%。美國首先起步,將一座電廠的12萬千瓦級發電機組改燒“COM”。隨後有幾十個國家都相隨開展過這項新技術的研究工作;日本還專門成立了“COM”燃料公司;我國一些大學、發電廠也在電站鍋爐上進行過工業性實驗,雖然都取得了一定成效,但從根本上說,這種“COM”技術仍沒有脫離對石油的依賴,代油量不大,效益不高,發展推廣受到很大限製。