电动汽车时代还有多远？

马宁

摘 要：近年来，国内的电动汽车市场火爆，一部分消费者从使用成本低廉、使用便利以及符合当前节能环保要求的角度考虑，认为电动汽车的时代来了。其实从电动车的生产到使用过程的充电完整过程中，还有许多因素需要认真思考。本文试图从电动车的发展历史，及使用过程中的各环节存在的问题，说明目前电动汽车发展依旧存在一些障碍，希望能引发读者的理性思考。

关键词：电动汽车；节；环保

近两年来，电动汽车在国内市场上的生产、销售突然风生水起，不仅诸多自主品牌电动车先后进入市场，国外著名汽车厂家也纷纷将电动汽车引入中国。

纯电动汽车号称具有节能、减排、降耗、替代能源等等诸多优势；它每天充电成本只有7、8块钱，这样就可以大大的降低消费者的出行成本；再有，对于一些存在交通限制的城市和地区，它不受号牌限制，让消费者省心省力。这些听上去很美的体验，是不是真的把我们带入新能源时代呢？电动汽车真的在节能降耗上有突出表现吗，它是否值得我们期待呢？这就需要我们从电动汽车发展历程，做一次理性的分析。

一、电动汽车曾有辉煌的历史

今天，能在公路上奔驰的汽车绝大多数是以汽油或柴油为燃料的内燃机车。如果以德国人卡尔本茨，在1886年发明第一辆以内燃机为动力的汽车算起，到今天内燃机汽车已有130多年的历史。但是，电动车的发明要比内燃机车还要早上半个世纪。早在1834年，美国人达文波特和苏格兰人戴维森就研制出三轮电动汽车。但那时他们使用的是一组不可充电干电池做驱动力，行驶距离也很短。到了1859年，法国人普兰特发明了可以充放电的铅酸电池。他的同乡卡米尔福雷在1881年对这种蓄电池进行了改进，提高了电池的容量，从而真正为电动车的发展铺平了道路。可以说从19世纪末到20世纪 20年代，是电动车发展的黄金时期，在销量上甚至超越了汽油机汽车。这是因为，在当时的条件下，电动车有内燃机车不可比拟的优势。电动车在驱动过程非常平顺安静，既没有难闻辣眼的尾气排放，也没有令人心烦的发动机的噪音和震动；另外，汽油机汽车行驶中需要不断换挡，操作起来比较麻烦，而电动车不需要换挡；由于当时城际交通不通畅，大多数情况汽车都只能在本地使用，因此电动车也不会因为续航里程短的问题而阻碍其发展；特别是随着电网的高速发展，城市家庭都已经通电，从而能够在家中完成充电。因此，相对于汽油发动机汽车，电动车成为大部分人的选择。到了20世纪初，有40%的美国汽车采用蒸汽机，38%的汽车采用电力驱动，22%的汽车使用汽油动力。

然而，好景不长。在内燃机技术不断完善的对照下，电动车续航里程短，行驶速度慢等劣势慢慢浮现出来。特别是随着城际公路网络的建设，使城际流动成为可能，人们需要续航里程更长的交通工具；诸多大油田的相继发现与开采，使汽油的价格逐渐下降，让普通的消费者也能承担得起；再有，希兰姆珀西马克沁在1897发明了枪械消声器，后来应用在汽车上，一下子让内燃机噪声安静下来。这些变化让内燃机汽车开始渐渐成为主流交通工具。相比之下，电动车的发展进入到了瓶颈时期，在降低制造成本和改善使用便利性方面没有明显的进步。

这种背景下，电动车很快失去了存在的意义，在1940年左右電动车基本上就从欧美汽车市场中消失了。到了上世纪70年代，石油危机的爆发令全世界陷入石油短缺的困境中，人们又开始关注其它能源做动力的汽车，这时电动车再一次进入到了人们的视线中。特别是近年来，随着我国汽车工业的快速发展，已经成为产销全球第一的汽车大国。在汽车方面的节能减排、发展可替代石油的新能源汽车就尤为重要了。

二、电动汽车真的能够节能降耗吗

发展电动汽车的目的，就是为了降低能耗、减少有害气体排放。电动汽车在行驶过程中，用电做驱动力，没有任何排放，这是显而易见的。而且，电转化为动力的转化率很高，可以达到90%，而汽油发动机平均有30%以上的转化率，尽管目前已经有汽车厂家把发动机功效提高的40%以上，但与电动转化率比还是差很远。这似乎都说明电动车既环保又节能。但是，如果仅仅以电动车行驶过程没有排放，能量转化率高就认为他环保、节能，似乎有些勉强。因为电动车是需要给电池充电的，电通过发电厂经过高压送电到最终用户。在这个过程中，在发电环节，因为火力发电效率不足40%，有一多半的损失；从电厂输电到用户，其过程又有约15%的能量损耗；再从电池的充电到放电，这一系列的过程都将浪费能量。也就是说，从发电到充电，电动车的转化效率仅在18%左右，这样来看就相当于内燃机转化率的一半。也就是说，从整个过程看，电动汽车还不够节能。而我国目前的电力供应将近80%来在于火力发电，说到底还是利用煤、油、气发电，而且主要是煤炭。虽然电动汽车在行驶过程中几乎是零排放，但是如果从全过程来看，获得每千瓦时能量所产生的CO2高达830克，而普通汽油大约是310克，柴油是316克。换句话说，在目前的中国，电动汽车比普通汽车更“高碳”。石元春院士曾对于发展新能源汽车给予这样的判定：要警惕新能源加工过程中的污染现象。任何一种新能源，即便终端使用是清洁的，但其加工过程是污染的，也不能称之为“清洁能源”。从这个角度来看，就目前而言，我国的电动汽车可能既不节能也不环保。因为在我国当前的情况下，电本身还不是清洁能源，将来有一天我们能充分利用水力、风力、太阳能发电，变成主要供电方式，电动车节能环保的意义就明显了。

三、多种因素制约了我们拥有电动汽车

目前来看，电动车的主要问题是续航里程短，这实际上是电池能量密度低的问题。所谓电池能量密度，简单的理解就是1公斤电池材料所能储存的电量。现有的电池技术，能量密度还不到0.2kwh/kg。也就是说，现在一块1公斤重的电池最多能储存不到0.2度电。所以，尽管电动汽车百公里只需15kwh电，但是如果要达到普通汽车那样的续航里程，光电池就得四五百公斤。先不考虑成本，这个重量就是难以承受的。成本更麻烦，现在一般采用的锂离子电池平均成本是1200元/kwh，要达到500公里的续航里程，光电池成本就要7、8万元。而且，从目前的情形来看，电池技术在成本和能量密度这两方面取得的进步是有限的。

电动汽车另一个障碍是充换电池的问题。如果采取充电方式，就需要建设大量的充电站，而充电时间的限制非常麻烦。加满一箱油只需三五分钟，但是将电动车要充满电，即使是快充也要半个小时，家用电源则要七八个小时。充电时间长，对于现今快速运作的社会恐怕是不能适用。如果采取换电方式，就要整体更换电池组，似乎这更不切实际。恐怕没有人愿意拿自家价值几万元人民币的电池，和别人家换来换去。

还有一个障碍是电池的报废处理问题。报废电池会污染环境是不争的事实。据专家介绍，一个小小的钮扣电池就能污染大约60万升水，相当于一个人一生的用水量；一节1号电池烂在地里，能使周边1平方米的土地失去农业利用价值。目前纯电动汽车电池主要成分是磷酸铁锂、锰酸锂等构成，应该说，锂由于不是重金属，不会造成环境的污染。但锂离子电池的正负极材料、电解质溶液等物质对环境和人体健康还是有很大影响。因此，随着近年来电动汽车产业化进程迅速加快，动力电池生产以及废旧电池的处理所带来的环境污染，必将引起越来越多的人的高度关注。

综合以上分析，电动汽车时代似乎离我们的生活还有很长一段距离。如果你是一位强烈的环保主义者的话，就目前而言，选择一台混合动力汽车还是比较靠谱的事。如果行程不远，时间不急，选择自行车或步行，既锻炼身体也达到节能环保目的。