电动汽车家族“明日之星”—邻里电动汽车

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  小巧、轻便、造价低廉、高度环保,未来6年若能如期保持6.6%的年增长率,邻里电动汽车未来完全有能力成为电动汽车家族又一主要成员。

  邻里电动汽车(Neighborhood Electric Vehicle),即高尔夫球车类轻型车辆,一般只在区域性空间使用,很少有国家允许该车种正式上路。

  尽管邻里电动汽车一直在上路问题上受到冷遇,但其具有小巧、轻便的特点,如果利用得当,可胜任多项工作。再加上邻里电动汽车造价低廉、高度环保的特性,未来完全有能力成为电动汽车家族又一主要成员。

  区域性环境使用量占全球市场70%

  一般来说,邻里电动汽车普遍应用在区域性环境下,如学院、大学、军事基地、机场和大型跨国企业等。邻里电动汽车在这类区域性环境中的使用量占全球市场的70%。例如,经常通过电影、电视等媒体看到的消费者驾驶该车种自由行驶于高尔夫球场就是最常见的应用实例;大型自动化车间中,工作人员驾驶邻里电动汽车穿梭于多点一线的密闭空间也可减轻劳累程度;若将邻里电动汽车车身设计成轻型皮卡,也可在有限范围空间实行工厂搬运作业。

  然而,尽管很多国家不允许邻里电动汽车上路,但很多驾驶者发现邻里电动汽车在使用上完全有能力代替其他轻型汽车(Light-Duty Vehicle)完成各种任务。例如,邻里电动汽车在非正常路面行驶,可通过修改车型而扮演搬运货物或载人角色,这样在港口地区或风景光观赏区都可被适当使用。

  在北美洲,邻里电动汽车的主要私人购买人群在40-60岁年龄段,通常是作为家庭的第二辆或第三辆出行工具,并且只在特定的社区使用。北美目前有12个特定社区设有专门为邻里电动汽车行驶的道路。然而,开发商们正计划大幅提升邻里电动汽车的使用率,人口密集的购物中心和公共绿地成为他们的下一个目标。

  亚洲的日本目前已经研发出用于家庭购物的邻里电动汽车,名为Miluira,该车单次充电行驶里程虽然仅为5公里,但充电时间只需1分钟,预计2012年上市。

  多选择铅酸电池以保持成本优势

  邻里电动汽车可谓是所有新能源汽车里造价最低廉的车种。为了实现成本优势最大化,目前所有邻里电动汽车使用的都是新能源汽车领域里造价最低的深度循环铅酸电池(deep-cycle lead-acid battery,放电比率达到总电量50-80%的电池均可称为深度循环电池),每千瓦时的铅酸电池造价仅为100-200美元不等。

  通过图表可见,铅酸电池的比能量与比功率相比其他种类电池成倍减少。然而,铅酸电池性能虽然较低,却正好适合邻里电动汽车的使用要求。

  当前,邻里电动汽车采用的铅酸电池主要有溢流式、凝胶式、吸液玻璃隔板式三种。

  溢流式(Flooded):极板由铅和铅的氧化物构成,电解液为硫酸水溶液。溢流式电池电能储蓄量低,使用寿命短,并且日常维护频繁(充电时,电池正负极因内部化学反应而分别生成氧气和氢气,从而造成电解液减少,需不定时加水)。溢流式电池的造价相比另外两种要低近40%。

  凝胶式(Gelled):电池盒内部由一个类似二氧化硅的加厚胶体包裹住电解质,通过特制的活塞密封电池本身,并调节内部压力,以起到保护作用。因此,凝胶式铅酸电池的安全性和使用寿命比溢流式要高。

  吸液玻璃隔板式(Absorbed Glass Mat):玻璃隔板式同凝胶式相似,电池盒内部通过类似玻璃纤维的固状物包裹电解质。由于其坚硬度强于凝胶式,因此可被密封于阀控铅酸电池中。

  主流充电方式:三相交流电源+独立式充电器

  邻里电动汽车搭载的电机可通过直流电和三相交流电两种方式获得电力。直流电机结构简单,所需电控较少,因此其重量和造价都会较低。相比直流电机,交流电机的结构更为紧凑、动力更强,通过轻量化设计可减轻电机重量,但相应也增加了成本。

  而邻里电动汽车的充电设施分为板载式(onboard 直接固定在汽车上)和独立式(外接充电设备)两种。尽管绝大多数制造商为了使用方便,都为邻里电动汽车安装了板载式充电器。但车主一般都会将其更换为独立式,因为可以拆卸、携带灵活,使用独立式充电器可进一步降低邻里电动汽车成本,同时也并未增添太多不便。

  自身固有的安全隐患成上路障碍

  邻里电动汽车体积小、质量轻,安全性无法通过国际检测机构的碰撞测试,因此如若在正常机动车路面上行驶会存在严重安全隐患,这也是许多国家不允许其上路的根本原因。

  邻里电动汽车所使用的铅酸电池在电动汽车行业里被认为是最不安全的一种电池,由于两极压差很大,放电过程中碰触金属等物体后容易造成短路或起火。另外,铅酸电池对工作环境要求很高,其最佳使用温度在15-35摄氏度之间。因此,在四季分明的国家,铅酸电池在冬夏两季使用将无法达到最佳状态。

  美国国家高速公路安全局(National Highway Traffic Safety Administration)将邻里电动汽车称之为”低速车辆”,并规定其正常上路需符合的相关条件:限速56公里/时,需装载同传统汽车相同的一系列设备————安全带、照明系统、挡风板等。加拿大的相关规定同美国相同。相比之下,欧洲对其路面限速标准更高,最高时速不得高于45公里/时。欧美国家限速,是为了在一定程度上控制铅酸电池大功率放电而引起过高电压,从而造成失火。

  全球最大使用量在北美洲

雷诺Twizy概念车

  目前,邻里电动汽车在全球市场上的表现并不乐观,世界大部分国家对这一车种并未给予太多关注,甚至部分国家还对其正式上路持排斥态度。

  美国和欧洲多个国家都在试图让更多的人购买邻里电动汽车。美国联邦政府通过减免税收(最大2500美元)的方式刺激这一车种的市场销售。欧洲各国目前虽然主要鼓励购买电动乘用车,但邻里电动汽车也被纳入鼓励购买之列。然而,亚洲三大汽车制造国————中、日、韩对这一车种的发展少有贡献,尤其在中国,民用邻里电动汽车甚至明令禁止在某些城市上路。

  目前,邻里电动汽车的最大使用量在北美洲,以美国和加拿大为主。但两国的邻里电动汽车普及率相差甚远。加拿大仅有3个州准许非常少量的邻里电动汽车上路,而美国43个州的路面上都可看到邻里电动汽车的身影,另外还有3个州的州政当局准许该车种在非主路上使用。

  在欧洲,邻里电动汽车被称为”四轮环保车”(Quadricycle)。从字面上看,该称呼与美国定义的”低速车辆”(Low-speed Vehicle)大同小异。然而,欧洲又将邻里电动汽车分成轻型和重型两种,两种车型装载的电机功率上限分别为4千瓦与15千瓦。轻型邻里电动汽车可用于类似高尔夫球场的半封闭场所,重型的则可用于城市路面。目前,法国邻里电动汽车的研发遥遥领先欧洲其他国家,其代表车型为雷诺Twizy。

  而在亚洲,仅日本对邻里电动汽车有特殊称谓————”电机化四轮车”,并且没有限速、特定的安全设施等上路规定。中国对邻里电动汽车的应用已经开始,主要在海边城市使用,常见的应用车型为巡逻警车,但并未作为家用电动车出现在路面上。同样被列为汽车生产大国的韩国则对该车种暂无明显关注。

  美、法最有可能成为未来发展的主要推动国

  随着传统能源价格的持续上涨以及社会老龄化问题的日益严重,使用具备环保特性的邻里电动汽车无疑是符合这一发展趋势的。

  目前,邻里电动汽车主要集中在美国和法国市场,当前平均年销量分别为14737辆和2331辆。派克研究院研究人员经过计算,邻里电动汽车2017年的全球销量预计仅能达到54806辆,只占汽车这块巨大市场的一小部分,而且依然主要集中与美国和法国。虽然这两大主要市场目前在该车种的销售上还处于自供自销,但最有可能成为未来邻里电动汽车发展的主要推动国。

  邻里电动汽车在汽车市场上暂时尚未被明确分类。研究认为,2011年至2017年间,邻里电动汽车若能每年如期增长6.6%,同比增长率将是轻型电动车两倍,那么,将很有希望成为电动汽车家族又一主要成员出现于新能源汽车市场。

  (本报告来源于2011年派克研究院研究报告《Neighborhood Electric Vehicle》)

  ( 编辑/李艳娇 )

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来源:第一电动月刊

作者:姜蒙

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