朱頭山
無意邀眾賞，一心追殘陽
這次回國，坐上一位朋友的比亞迪“宋”級混合動力越野車，很驚異地發現和我在加拿大的Lexus RX400h不一樣。比亞迪能用外源電充電，能選擇單獨電驅，油驅或自動模式（由電腦決定何種驅動），而Lexus不能外源充電，隻能用自動模式。
走在中國道路上，常能看見一種標著“曹操專車”的車子（“嘀嘀”的在線出租競爭者），據說是全電能汽車，在高速路上速度和加速性能一點不讓汽油車。這使我對電動汽車的發展刮目相看，看來下一輛車該買電動車了。雖然不是專業人士，但就憑高中的一點物理知識，再加搜索能力和常識，讓我來理解一下現代電動汽車的現狀和發展，給自己也給大家作為參考。因為是外行，肯定有錯誤之處，也請指正！
小學裏就有篇課文，描寫瓦特是怎樣從水燒開後頂起壺蓋的現象得到啟示，發明了蒸汽機。其實這是扯蛋，蒸汽機在瓦特出生前就有了，隻是無法產生持續的可運動的動力，隻能用作舉重機之類。瓦特的貢獻是通過發明活塞和一係列聯動機械裝置，使蒸汽動力可以轉化為持續運動力。活塞是個天才的發明，一個棒狀物在一個腔室內自由運動，不但不卡住，還不漏氣，自然界類似的東西隻有性交活動。如果真有什麽事啟發了瓦特的話，那肯定不是壺蓋，而是他爸媽的抽插活動！
自蒸汽機後，人類又發明了汽油柴油等內燃機，除了活塞，又發明了渦流（高壓氣體驅動一串蝸輪），噴氣反衝等傳動方式。但這都屬於使用高壓膨脹氣體機械傳動的模式，直到電動機的出現，才是一種全新的傳動方式。學過高中物理就知道，切割磁力線可以產生電流，如果旋轉切割，則是交流電；反之，在磁場中的電圈中通電，電圈就會運動，通入交流電，電圈就作旋轉式運動。這種運動的本質，是由通電線圈產生的磁場，與外圍磁場相互作用，同性相斥，異性相吸引起的。交流電會實時變化磁場極性，自然會動；直流電則通過人工頻繁改變正負極，也會按所要求的方向和速度運動。
自電機發明之後，因為其明顯的優點，在很多方麵取代了氣壓動力機。有些現在還能看到的氣壓動力機，其實隻是作為發電機為電機提供電力了。比如拉列車的柴油機頭，隻是柴油發電由電機驅動，再比如美國核動力航母和潛艇，隻是用核能燒開水蒸汽發電，也是直接用電機驅動的。汽車上，其實也缺不了電機了，除了驅動輪子，其它如各種帶子，風扇，空調都是電驅動的，有一種加力引擎（Turbo)，實際上是汽油引擎外加一個電引擎，起到助力省油的作用。
汽車為什麽不早想到用電動的？一來汽油柴油機用得很好，價格也不算貴，二來汽車隻能用電池，電池的發展遠遠落後於電機的發展了，電池驅動的直流電機功率也遠不如內燃機，各種原因加起來，電動汽車的發展缺乏動力，遠遠滯後了。
最近二十年來，由於油價總體上升，特別是環境保護的要求，各國政府紛紛倡導和資助綠色能源，電動車開始發展起來。但很長時間內，電動車隻是作為一個補充動力，大多數人不看好。直到特斯拉造出一次充電能跑三百公裏，速度能達到時速二百公裏，又靜又酷的電動車後，才讓世人刮目相看。
特斯拉賣得那麽貴，擁有了什麽獨門絕技？一般認為，除了它配有大功率電池，更重要的是使用了交流電機。由於電池提供的是直流電，因此大多數電動車或混合車都用的直流電機，速度上不去，動力也不足，根本無法和內燃機比。而交流電機則不同了，其澎拜的動力早在其它領域聞名遐邇，用到汽車上也不虛其名，而且電機還天生的可以真正無極變速，省去了變速箱這個內燃機必需的大件。當然，把直流變交流的轉換器是必須的。以後其它廠家也如法炮製，現在連吉利造的車也能跑上百公裏，時速不亞於特斯拉了，看來電車的時代真要來了！
但是，但是，充電站還是太少，充電還是太慢。市場上能高速跑百公裏以上的都是純電車，混合車純電隻能最多跑50公裏，還速度不快。有個外行都能想到的方案：以高功率電機為主力，輔以汽油發電機的混合汽車，不是很理想嗎。當電池沒電了，就用汽油發電驅動電機。為什麽市場上就沒有這樣的車呢？
我們外行想到的，廠家當然想到了。大功率交流電機已經占了很大體積了，再加一個大電池，已經無法再容下一個大汽油發電機和油箱了，技術上遇到瓶頸了。短時間可能無法出現這樣一種混合車的另一個原因是，一種更有前景的電動車已經騰空出世，不久可能讓所有前麵提到的電動車都成為曆史的陳跡，這就是氫電動車。
你的第一反應可能以為讓氫內燃產生動力，錯！這裏氫氣和氧氣不是燃燒，而是在一個特殊裝置內產生氧化反應，發生電子的轉移，也就是發電，再用電驅動電機。氫是重要的化工原料，美國一年生產近億立方，也很容易液化儲藏和運輸，成本差不多0.5美元一升，一升約能行馳20公裏。這項技術已經越來越成熟，現在缺的就是加氫站了。
這麽一圈下來，我對電動汽車現狀的理解是：要想跑得象汽油車那麽快，目前隻有純電動車，還是有續航裏程，充電和電池替換成本的問題；混合車，電馬達隻是個補充，無法達到汽油車的功率，包括本文開頭提到的比亞迪。如果不是太急，還是等等氫電動車吧，我認為在十年之內，氫電廠必將成為王者！
