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在AT Internatinal 2009开幕之际登台发表主题演讲的是日产汽车常务董事篠原稔。篠原以“汽车电动化带来的技术革新及社会变化”为题,介绍了该公司的电动汽车(EV)开发计划,并展望了电动汽车的未来。该公司预定8月上旬公开新款电动汽车,2010年度在日本上市。
篠原首先说明了在数种环保车中选择电动汽车的理由。其背景在于CO2排放量的长期减排目标,2050年要实现所期望的目标值,必须将汽车的CO2排放量降至目前的10%左右。为此,仅仅改进汽油车及靠混合动力很难实现,需要进一步普及燃料电池车及电动汽车。其中,电力能源可通过各种方式制造,因此将其作为燃料源非常合适。
随后,篠原简单地回顾了此前的电动汽车发展历程。第一款电动汽车于19世纪问世,1900年美国已普及4000辆,在所有汽车中所占的比例达到了40%。但是,随着T型福特汽车的问世,电动汽车势力逐渐减少。之后,虽然战后的日本在汽油短缺时曾经出现过电动汽车,或者当美国加利福尼亚州实施环保规定时电动汽车受到关注,但随着基础设施的完善及汽油车的改进,电动汽车最终未能成为主角。
目前之所以再次受到关注,是因为除了人们的环保意识提高之外,电池技术也取得了长足进步。上世纪90年代以后,能量密度高于现有铅蓄电池的镍氢电池和锂离子电池技术迅速发展。如果把汽车所需要的能量容量看作20kWh的话,将其储存在铅蓄电池中时,会变成1600L,所需体积相当于几十个油箱。而锂离子电池方面,2000年前后为400L,目前为200L,体积已缩小至3~4个油箱,因此配备于汽车用途会逐渐变为现实。
考虑到这种情况,本公司计划8月份公开新款电动汽车,2010年度在日美上市。该车为4~5座小型汽车,持续行驶距离超过160km。将配备层压型锂离子电池,使用高响应型马达。篠原表示,电动汽车“只有面向大众市场(Mass Market)才有意义”,计划2012年以后大量生产。
篠原还概括了电动汽车中使用的重要技术。主要部件介绍了马达、逆变器、电池及充电器,他还指出,此外线控制动(Brake By Wire)、空调及电动助力方向盘等技术也十分重要。其中,电池方面,该公司17年前就着手开发锂离子电池,目前的层压型电池与2000年的筒型电池相比,输出功率及能量均是其两倍。开发电池时,该公司尤其注重确保安全性及可靠性,这方面的人员占7~8成。
致力于锂离子电池的原因有三个,包括因充放电时不发生化学反应而具有出色的耐久性、单位重量及体积的能量密度较高,以及短时间内可输出较大的功率。另外,由于电极等能够使用各种材料,因此还有很大的发展潜力。至于汽车厂商为何从事电池业务,篠原认为这是因为站在希望了解汽车所需主要部件的立场上,从材料的晶体结构到汽车的使用方法都能做到整体把握,便于在各方面实现优化。
篠原认为,在电动汽车的动力传动技术中,除了马达及逆变器的小型化之外,马达的控制方法同样起着关键作用。最近,随着控制技术的进步,电动汽车的加速感与之前相比,“能够演绎完全不同的两个世界”(篠原)。“峰值虽然不高,但反应灵敏,能够给人以全新的驾驶乐趣(Driving Pleasure)(篠原)。驾乘试制车型的人均反映良好。
篠原还表示,为了减少电动汽车的能量损失,关键在于提高空调的效率以及减小滚动阻力和空气阻力。“这些方面改善到什么程度,将直接关系到持续行驶距离的长度”(篠原)。汽油车的发动机热量损失较大,而电动汽车不会发生这样的热损失,因此其他部分的改进十分重要。
篠原还谈到了供电基础设施。各国用户的日平均行驶距离调查结果显示,几乎全部不超过200km,即使是平均行驶距离较远的美国和中国,80%的用户也不超过100km。因此,如果持续行驶距离达到100km,基本便可满足每天的行驶需求。充电地点基本为家庭或办公室,这些地方可采用时间较长的普通充电方式,而外出时则需要可在短时间内充电的快速充电设施。2010年将把神奈川县目前只有23个的快速充电站增至100个。除了增加充电站之外,还需要运用IT技术,在车载导航仪上显示可行驶距离、附近的充电站位置以及塞车情况等信息,使用户更加放心。
最后,篠原强调,开发电动汽车时,还需要考虑如何改变将来的流动性生活。他还提出了如何完善太阳能发电等绿色能源供应体制、考虑将来的交通社会时应该如何改变城市结构等观点。作为具体的措施,日产汽车设想与横滨市合作,将使用电动汽车的零碳地区、以及通过采用以探测信息系统消除交通堵塞现象等措施来削减CO2排放量的低碳地区等设定为试点。篠原表明了“2010年左右将开始实证试验”的意向。他还表示,很多其他国家及地方政府都希望使用电动汽车,电动汽车的开发“非常有意义,作为工程师责任重大”,并以此结束了精彩演讲。