第九章 当代汽车设计(第18/36页)

MIT城市车由麻省理工学院媒介实验室研制出原型 车后,已在2012年交由西班牙西里柯机动车集团(Hiriko Driving Mobility)试制,目前已有20辆样板车在欧洲多个城市进行路面测试,并在西班牙的毕堡、美国的波士顿、瑞典的马尔默等城市试行出租业务。

(七)新能源汽车的研制和发展

混合能源和纯电能的新一代汽车的出现和成熟是汽车工业上一个比较重要的发展。其中,油电混合车(Hybrid Electric Vehicle)通常简称为HEV,或称“Hybrid”车;而纯电动的车辆(Electric Vehicle)则叫作EV。HEV和EV是当前“绿色汽车”(Green Car)研发的两个主要方向。

混合能源的电池设计方式有并联、串并联、串联三大类型。

并联式设计将内燃机和电动马达都连接到机械性变速箱上,来驱动车轮行驶。通常仍是以传统的内燃机动力系统为主,配置一个小于20千瓦的电动马达作为辅助系统。并联式油电混合动力系统比传统的内燃机动力系统效率更高,尤其是在城市里停停走走的交通状况下。典型的车款包括本田的Honda Insight、Civic、Accord,以及雪佛兰的马里布(Chevrolet Malibu Hybrid)等等。

串联式设计完全是由电动马达来提供动力,较小的内燃机只是起到为电动马达的电池充电的作用。通常电池箱比较大,因而车的造价也更高。当电池里的电量比较低的时候,内燃机就会自动充电,这种类型的汽车在大城市里行驶速度无需很高的时候效果最好。

串并联式设计,综合了前两类设计的特点,是目前市场最主流、影响力也最大的Hybrid技术。虽然其设计较为复杂,但在节能与性能提升上有明显的助益。总体而言,这种方式的油电混合动力车能效较高,但其造价也比较高。比较典型的车款是丰田“普锐斯”(Prius),目前福特、通用(GM)、日产等公司制造的油电混合动力车多采用这种设计。

MIT城市车在停靠时可将『前身』滑到『后腿』上,省出1/3的泊车位置。

MIT城市车还可以像机场行李车那样逐辆叠摞起来。

车身又窄又高的『纳诺』小车,是世界上最便宜的小汽车。

丰田『普锐斯』正在充电(2014)。

丰田“普锐斯”的主要设计者是丰田汽车公司董事会主席内山田竹志(Takeshi Uchiyamada, 1946— ),这位毕业于名古屋大学应用物理系的工程师和企业管理家在汽车设计圈内很少为人所知。虽然最初的丰田“普锐斯”汽车外形相当简陋,但这并无损于该车在油电混合动力车方面的领先地位。

EV电动车,又称为纯电动车,有下列几大分类:第一类仅装载电池,作为驱动车辆唯一的能源,这样的车款被称为“纯电动车”(Battery only Electric Vehicle,简称BEV)。日产公司出产的“LEAF”EV车就是这种类型,2010年最先在美国和日本上市,现在已经在全球35个国家销售。第二类是插电式电动车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,简称PHEV),属于HEV油电混合动力车的一类,同样都具备引擎与电动马达两种动力系统,只是它又比HEV油电混合动力车多了一组可外接的充电插头,可利用专属充电器、充电站甚至是家用插座,来为车上搭载的电池组充电。在都会区内短程行驶时,可完全采用纯电动模式。而中长途则以引擎作为主要动力来源,电动马达为辅,如同HEV油电混合动力车的运作模式。其电池组容量比纯电动车小,但比HEV大。第三类叫作增程引擎电动车,虽完全由电动马达驱动车辆,但车上多配备了一个专门为电池组充电的小排量转子引擎,以达到增加行驶里程的目的。奥迪的Audi A1 e-tron为典型车型。第四类是燃料电池电动车(Fuel cell electric vehicle,简称FCEV)。氢燃料电池是以氢或含氢物质及空气中的氧为原料产生电力,再以电力推动电动马达驱动车辆。不过,氢气的有效储存和补充仍是尚待解决的问题,而制造生产氢气亦存在消耗能源、产生碳排放等问 题,因而此类型的电动汽车尚在研究阶段。

其实,以电作为车辆的能源这种想法的出现可以追溯到20世纪初。1901年,费迪南德·波舍尔就已经成功打造出世界上第一辆油电混合的汽车Lohner-Porsche Mixte Hybrid,但由于一直存在着各种问题,故而这类新能源车辆一直未能普及。直至1997年,日本的丰田车厂成功生产出“普锐斯”(Toyota Prius),随后本田车厂也在1999年推出了Honda Insight。不过,由于这些车的造价比较高,而当时油价普遍尚低,因此,就市场表现而言,均不很成功。直到21世纪的头10年里,世界油价一直飙升,才使得汽车行业对这种新能源汽车刮目相看。至2013年12月为止,已经有750万辆油电混合动力汽车在国际市场上销售出去,这之中,丰田销售了600万辆,本田销售了120万辆,福特销售了29万辆。美国和日本是油电混合动力车的最大市场。当然,与全球汽车年销售量相比,700多万辆的总销售额并不是一个很大的数目,2008年一年中,单中国的汽车销售量就已经达到938万辆。这其中一个很大的原因,仍然是这些能源汽车的制造成本较高。这个问题若得不到解决,即便技术上已臻成熟,油电混合动力汽车的前途依然堪虑,前面提及的雪佛兰马里布Hybrid,就已经在2010年停产了。因此,如何在完善油电混合动力的技术同时,有效地降低生产成本,是这类汽车真正成为新世纪汽车产业核心产品的关键。