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走向奥运的电动汽车

科技日报 2007-5-15 赵雪

  自1972年德国慕尼黑奥运会上首次使用电动汽车后,以后每届奥运会都不同程度地使用了电动汽车为会务服务。1996年美国亚特兰大奥运会至2004年雅典奥运会期间,全球共有上千辆电动汽车为奥运提供了清洁优质服务。据了解,2008年北京奥运会,北京奥组委也做出了“将组建一支拥有1000辆电动公交车的特殊奥运车队”的承诺。

  近年来,奥运会已经把保护环境看作奥林匹克精神的第三大支柱,电动汽车良好的节能性和环保性,也成为了各届奥运会主办城市宣传绿色奥运和科技奥运主题的主要手段。

  电动汽车迎接未来挑战

  电动汽车,是指全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,它包括燃料电池电动、纯电动和混合动力电动三种类型汽车。它有一个时尚的名称,叫做“未来汽车”。

  这是因为,面对21世纪全球能源短缺和环境日益恶化的严峻挑战,自上世纪末各国就开始了清洁能源替代战略选择,节能环保的交通能源是战略选择的重要内容。在这个战略选择中,汽车燃料从单一的石油资源转向了多元化,汽车燃料的转化在促进了节能环保的同时,也促使百年传统的内燃机汽车热能转换驱动系统发生了全新的变革,汽车的驱动系统,逐渐地改变为以化学能转换成电能的驱动方式。

  我国在电动汽车方面,经过“八五”、“九五”期间的科技攻关,特别是通过“十五”期间设立的“863”计划电动汽车重大专项,在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上,都取得了重大突破,电动汽车及关键零部件技术开发也取得了快速发展,形成了燃料电池电动汽车、纯电动汽车和混合动力电动汽车整车以及电机和控制系统、动力蓄电池、整车多能源管理系统等关键零部件的系列化产品。值得一提的是我国燃料电池电动汽车的研发,已经步入了世界先进行列。

  加入国际前沿项目

  近年来,以美、日、欧盟为代表的发达国家,都将氢能和燃料电池提升到国家能源战略层面,在他们的示范计划中,欧盟从2003年开始,在10个核心城市开始了燃料电池电动客车的商业化示范运营;2004年加拿大总理宣布建立一条温哥华到维斯勒的、由加氢站连接的“氢高速公路”,并在2010年温哥华冬奥运会时开通;美国加州州长也宣布,将在加州主要高速公路上建设车用加氢设施,并计划到2010年每隔20英里就建一座加氢站。

  为了推动氢能和燃料电池领域的国际合作,2003年11月,包括我国、美国、日本、加拿大、印度、巴西等在内的15个国家和欧盟,共同发起了“氢能经济国际合作伙伴”计划,在联合国发展计划署和全球环境基金的资助下,我国实施了“中国燃料电池公共汽车商业化示范项目”;2004年,我国加入了欧盟9国合作的“欧洲清洁都市交通”项目,三辆戴克氢燃料电池客车在北京试运行;2005年,科技部在氢能燃料电池领域立项25项,总投资额超过1亿1千万元,主要包括可再生能源制氢、燃料电池车用高压氢气加注站、燃料电池发动机、燃料电池客车研制、电动汽车的测试和示范、氢能和燃料电池相关标准制定等内容。

  氢燃料可做到零排放

  清华大学汽车工程系车库里,整齐地停放着五辆由清华大学自主研发的燃料电池城市电动客车,清华新能源汽车工程中心工程部项目经理张国强告诉记者,燃料电池电动客车是不用石油做燃料,而将氢通过催化反应,转化为电能由电驱动的汽车。它与传统内燃机车的不同之处在于,燃料电池汽车改变了传统内燃机车将热能转换为机械能驱动汽车的方式,而用燃料电池把化学能转换成了电能,再通过电机转化为机械能驱动汽车。燃料电池汽车为什么要用氢来做燃料呢?

  清华新能源汽车工程中心工程部经理孟庆云告诉记者:“因为氢是二次能源,它的来源非常广泛,可以通过电解水、天然气重整和直接从石油原料中获得。氢在车辆运行中的排放物,只是少量的比我们喝的纯净水还纯净的水蒸气以及氧气。”清华大学汽车安全与节能国家重点实验室的王贺武博士补充说,更重要的是从技术层面讲,我国已经做到了从制氢开始到氢使用结束都是节能环保和安全的。

  张国强让记者站在车外抬头看车顶和后窗,这些车的外形与北京大街上行驶着的燃气发动机后置的大公交车没有什么区别。每辆车的车顶都有一个线条明快、类似于空调装置的“包”,后窗下在大公交放置燃气发动机的位置上,放置着一个大“箱子”。张国强说,车顶上的包是车载压缩气瓶,里面装的是氢,研究人员为它设计了一系统防撞和排放等安全体系;后窗下面的箱子是电化学反应堆,车顶上的氢送到车后的反应堆里,与空气发生催化反应后,就会产生电能驱动汽车,而在催化反应中产生的少量水蒸气和氧,则随着排气管排到车外。

  王贺武告诉记者,从理论上讲燃料电池电动汽车的能量转化率比内燃机高出1倍,并且没有噪音、对环境没有污染,在人机工学上也更加舒适、智能化更高。

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2007-05-16]
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