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混合动力的蓝色细节

http://www.sina.com.cn  2008年11月19日10:19  新世纪周刊

  选择,最理想的状态是两全其美。全球变暖和能源危机是每个人必须面对的问题,追求更好的生活也是每个人天生的权利。在要不要开车的问题上,节能和享受绝不对立。目前,最好的解决方案是使用混合动力。

  最理想的混合动力车,应该是在汽车发动时使用电能,达到零排放,还能异常安静;要有多种驾驶模式可供选择,满足不同路况需求;要车身更轻,行动更敏捷,集合更多新功能。当然,细节考虑也要更能展示一款车的品质,从内饰到配置,都体现人性化需求。

  燃烧最纯正的火焰是蓝色的,晴朗干净的天空也是蓝色的。蓝是稳定和效率的色彩,蓝是优质的高贵血统。蓝色,也是雷克萨斯混合动力技术的细节体现。高端油电混合动力车RX400h和LS600hL的共同特点是愿意承担环保责任,动力澎湃,行驶静谧。

  选择这样一款车,其实是选择了一种生活态度:享受高科技带来的便利,尽最大的可能不给环境带来负担。担起责任,对一款车,是选择节能;对一个人,是学会选择。

  混合动力:能源和污染的解决方案

  -本刊记者/熊汤尼

  混合动力在历史上无数次地帮助了人类,现在它成为挽救被污染地球和寻找能源替代的一个重要方案

  科学家法拉第刚发明发电机的时候,多次在公开场合做实验,一群妄人曾经大加嘲笑:“这玩意儿有什么用呢?”

  法拉第从小就是个拙于口才的穷小子,当时却猛然爆发出德摩斯蒂尼一般的辩才,回应道:“婴儿有什么用呢?”

  如果法拉第能够看到今天人类陷入能源濒临枯竭的局面,他可以得意地向那些妄人吼一句:“它能拯救世界!”

  替代石油的能源努力

  这不是痴人说梦,即使最苛刻的欧5排放标准,也只能把排入空气中的有害物质降低80%,那还得是柴油车。尽管欧洲各国政府认为剩下的毒素已经可以忽略不计,但只要有石油燃烧,排放温室气体还是无法避免的。更何况生活在绿色欧洲的人,只占世界人口的1/4,剩下的大多数,还生活在不够安全的尾气排放中。

  当发展中国家的驾驶者把超标车开上环路和立交桥时,天空慢慢变了颜色。汽车尾气污染环境,已经成了全世界的共同认知。

  墨西哥城是世界上最庞大、污染最严重的城市之一,这个人口超过千万的古老城市由于缺乏规划,几十年来经常陷入严重的交通堵塞之中。空转的汽油发动机排出的可不仅仅是二氧化碳,还有燃烧不充分产生的一氧化碳和多种有害物质。

  即使最极端的环保主义者也不能忘记这样一个事实:今天我们在享受着极端繁荣的文明,地球上的城市急速发展。拥有这样的生活,石油在里面扮演了重要的角色。当然,繁荣背后的苦恼是,石油也意味着污染。但是,就是这样集毁誉于一身的东西也越来越少了。

  早在上世纪70年代,人们就开始对石油枯竭之后的能源有所筹划,希望用核能、太阳能、风能、地热和潮汐等力量发电来取代石油。不幸的是,除了核能之外,其他能源并未表现出可靠的品质。

  美国动画片《辛普森一家》里,核电站员工霍默在饭前祈祷时,曾非常尖刻地说:“感谢上帝把核能这样最安全清洁的能源赐予我们,要知道用太阳能基本是痴人说梦”。尽管核能成为法国等大国的最重要能源,核能仍然有不可忽视的问题:霍默的头发掉光了。在现实中,没人愿意住在核电站旁边。电也可以为工厂提供动力,成为居民生活的能量,但纯粹的电动汽车确有其致命缺点:要么跑不快,要么太贵而无法推广。当然,也有例外,那就是电动自行车在许多中小城市销路还不错。但是,我们真的要回归两轮时代,把轿车送到科技馆去当文物吗?这样的想法,想想就算了。

  能够在关键时刻出场担当拯救的,就只剩下混合动力,这样一个古老而年轻的方案了。

  混合动力的尝试一直没停

  如果抛开汽车,单论混合动力,可以追溯到遥远的神话时代。古希腊神话里有一种智慧生物喀戎,就是希腊人心目中完美的混合动力——上半身是人,下半身是马。中国神话也在强化这个道理,单纯依靠一种动力会有多么严重的后果:英雄的夸父单纯依靠自己的体能去追太阳,把自己活活累死了。

  一种被人们广泛采用、而且对人们帮助巨大的混合动力,是生物能和风能的搭配。典型代表就是帆桨并用的船,这种动力驱动船只从雅典海军的时代一直用到被轮船取代。在明清两代,船户们操纵着吃水很浅、满载货物的沙船,成为大运河漕米北运的最重要力量,有风的时候撑起帆蓬,无风或者水浅时则用桨橹。

  在中国人仍然痴迷于内河近海的帆桨并用船时,英国人则已经开始了蒸汽机和帆并用的混合动力船。这样的船只随着蒸汽机的逐渐成熟而成为历史,纯粹用煤和石油的蒸汽机船和内燃机船取代了这些混合动力的船只。2007年,由于油价超过120美元,一些轮船船主在自己的轮船上重新安装了风帆以节省燃料。

  混合动力汽车诞生于19世纪末,1899年,斐迪南·保时捷生产了第一辆混合动力汽车。这是一种简单的解决方式,用汽油发电,再用纯粹电动机推动汽车前进。这在当时是一个很不讨巧的设计:车子开起来软塌塌的没有力气,油到电,电到动,中间的能量损失很大。

  这种最早期的混合动力,是内燃机和电动机的简单组合,因为没法完成切换,变成一种无法发挥两种装备优势的组合。

  不过同时有电动机和内燃机的存在却是一个非常伟大的思路。19世纪,全世界发现的油田还很少,中东的沙龙巴斯式油业大富商还都在沙漠中蓄养骆驼和山羊,许多国家都无法获得足够的汽油。20世纪30年代,世界各地的发明家们都在从事一种用落后技术取代先进技术的努力:发明木炭汽车。吃过铜锅涮肉的人应该能够理解木炭这种燃料的效率,但是当时人们却把发明木炭汽车当作头等大事来抓。西方一些国家的解决方法是,用汽油启动汽车,然后用木炭推动它前进。在被封锁禁运而无法获得石油的国家,这种混合动力是个不错的主意。

  在1931年的河南,曾经留学法国的陇海铁路局工程师汤仲明发明了中国版的木炭汽车。该车甚至比国外的类似技术更为彻底,直接用木炭启动汽车,原理就是闷烧木炭产生气体,用气体推动四个轮子。在试驾时,整个郑州都轰动了,大家觉得中国的能源问题有了解决方案,一如早几年老百姓看着电信资费高涨而盛赞小灵通一般。

  汤仲明把木炭车开到了西安,一路上没怎么大修。当时西安的统治者杨虎城将军亲切接见了他,鼓励他继续搞发明创造,于是他开木炭车又去了南京。在那里,国民政府实业部部长陈公博赞赏了汤先生的发明。大家研究后发现,一个木炭炉的价格还不如一只化油器贵,于是画出图纸在全国推广。这种木炭汽车直到1950年代仍然在被使用,因为当时受到西方制裁,新中国建国初期汽油紧张,也用木炭和煤气替代。那时的北京街头,公共汽车都背着一个大煤气包,据说李四光就是看到这些大包深以为耻,才终于为祖国找到了石油。

  一个工业国的能源替代决策

  如果翻看上世纪60年代的那些书,经常可以看到这样一句话,“大庆……把贫油国的帽子……甩进了太平洋”。

  在大庆等几个大油田被开采之后,中国一度曾经成为石油出口国。不过当中国从一个农业国快速向工业国转变时,人们才发现中国仍然是一个缺少石油的国家。

  对替代能源寻求的渴望催生了不少发明,也造就不少的骗子。20世纪80年代,一位骗子的混合能源策略吸引了许多人的眼球,几滴母液滴进水里,水就变成了油。这种母液如同厨房用浓汤宝一样丰富多彩,有能变汽油的,能变航空煤油的,能变柴油的。骗子的神话真的蒙倒不少商人和官员,却最终在科学家的质疑中轰然倒塌。

  不过,采用燃料添加剂的方式确实被人们广泛采用。近几年,许多省份都在汽油中添加乙醇以降低成本。当然,也有司机认为加了乙醇的汽油没劲儿,甚至为了获得纯的汽油跑到不添乙醇的邻省去加油。这种做法源自巴西的策略,巴西有丰富的玉米资源,添加生物燃料价格很低。生物燃料一度被认为是一个不错的解决之道,如果汽车全部改用乙醇驱动,污染要远远小于用汽油,因为酒精只产生二氧化碳和水。

  汽车把玉米喝掉,带来的是粮荒。2007年全球粮食涨价,玉米缺少造成了家禽家畜的涨价,中国人和巴西人都在猪肉和粮价的飞涨中得到了一个教训,玉米汽车也开始靠不住了。

  另外一个解决方案是油气混合。在21世纪的前几年,各地都在推行一种节能,同时也环保的燃料:液化石油气。许多城市的出租车都在后备箱里装了一个液化气罐,汽车可以用油和用气,这种半路出家的改装让一些车辆不够适应,有的时候司机拉一个乘客上桥之前会突然说一句:“咱们要稍等一下,我得先切换成油。”因为之前他用气开上这个坡,车就熄了火。

  除了加气本身很麻烦,后备箱加了大罐子,既占地方,也不安全。此外,液化气本身仍然是一种会造成污染的能源。如果有一种完美的解决方案,能够节约汽油、减少排放,又能够安全而且动力十足,那就非常完美了。

  混合动力为人类赢得时间

  科学家和工程师们一直都在寻找着这个完美的方案,有的希望用甲烷,有的希望用氢,有的希望用纯粹电动车。现在最成熟最完美的一种方案,还是内燃机和电池的混合动力。

  现在市面上的,是第三代内燃机和电力的混合动力车。最早期的混合动力车辆,内燃机不能直接推动车轮,只可以当作装在车上的发动机,用来提供动力发电,车辆则只由电动机驱动。这种配置称为“串联混合”,这种做法非常原始,等于背着发电机遛弯儿。

  第二代的混合动力,是由内燃机直接提供动力驱动车轮。电动机在车辆起动时起辅助作用,只在需要大推力的时候出力;或者,在停车时,电能提供再生制动,将动能转成为电能储起来。这种车相对于第一代,又矫枉过正了,虽然动力相对充足,但是在节能和环保上的作为并不大。

  2000年起,丰田等一些汽车公司设计出的混合动力车属第三代,计算机完美地完成了切换能源的工作,它负责控制及使用差速器,可以只用电动机、内燃机,或二者结合推动车轮。计算机也可以关闭内燃或电动引擎,以减少汽油消耗而同时提供大推力。

  这是现在比较令环保主义者心安的一种解决方案,当被堵在路上时,驾驶者会发现自己的车没有内燃机轰轰的声音,而是出奇地安静。走走停停时,混合动力车使用电池,只有真正跑起来时,内燃机才会欢唱。由于大部分的废气都是由堵在路上的空转发动机产生的,混合动力车真可谓是环保先锋了。

  奥运期间,北京实行单双号限行,路上跑的汽车减少一半,北京的空气质量很快有了改善。限行结束后的北京,同样需要采取有效措施,控制车流,减少污染。其实如果仅仅考虑汽车尾气的污染,完全可以通过动力来减少和控制。以雷克萨斯混合动力车为例,因为车辆低速行驶阶段,雷克萨斯车使用的是电动力,基本实现了“零排放”。从2005年至今,在欧洲售出的雷克萨斯,仅二氧化碳的排放就比普通车少7万多吨。

  混合动力,这个古老而聪明的解决方案,和计算机技术结合后,给人和地球的未来赢得了时间。一辆混合动力车至少可以节约30%的汽油,少排放30%的废气,为人类寻找新的能源增加了30%的时间。在混合动力为我们赢得的几十年额外时间里,人们或者能找到新一代的能源,从而解决人类和地球的生存问题。

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