自動(dòng)駕駛汽車、共享汽車――這些議題近年來(lái)在世界范圍內(nèi)備受關(guān)注,隨著今年3月全球首例無(wú)人駕駛出租車在迪拜投入使用,人們似乎看到了這個(gè)領(lǐng)域的更多可能性。但當(dāng)自動(dòng)駕駛、共享這些概念與電動(dòng)汽車相關(guān)聯(lián),大家似乎第一反應(yīng)就是:汽車電池充電問(wèn)題如何解決?
因此,無(wú)人駕駛、共享電動(dòng)汽車的設(shè)想若想成為現(xiàn)實(shí),更大的問(wèn)題必須被考慮在內(nèi)——電動(dòng)汽車所使用的電池規(guī)格將與我們現(xiàn)在所認(rèn)知的電池規(guī)格大不相同。東芝的充電電池SCiB?正是著眼于此。這次,讓我們一起探尋電動(dòng)汽車的潛在需求,展望未來(lái)無(wú)限可能的交通場(chǎng)景吧。
“用20分鐘來(lái)給電動(dòng)汽車充電,你能等嗎”
據(jù)各大調(diào)研公司預(yù)測(cè),到2050年,每年售出的汽車中約有一半是電動(dòng)汽車。然而如今,電動(dòng)汽車還存在許多亟待解決的課題,其中一個(gè)便是行駛距離的問(wèn)題。
“目前,行駛距離最長(zhǎng)的量產(chǎn)電動(dòng)汽車,完全充滿電后大約能行駛400km左右。這已十分接近汽油車的行駛距離,但如果在一些特殊情況,例如下雪的夜晚開(kāi)空調(diào)行車,在耗電量大幅提升的同時(shí)行駛距離將直線縮短怎么辦?若只是增加電池?cái)?shù)量,雖然能夠延長(zhǎng)行駛里程,但由于電池自身重量的增加導(dǎo)致整車電耗率降低、成本上升,顯然這樣做不太現(xiàn)實(shí)。”東芝基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)株式會(huì)社工業(yè)和汽車系統(tǒng)業(yè)務(wù)部的宮本祐紀(jì)子女士闡明了目前電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀。可以說(shuō)從目前來(lái)看,要延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的行駛里程,還有一段艱難的路要走。
對(duì)充電電池和電動(dòng)汽車相關(guān)情況進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研的宮本女士
不過(guò),目前各個(gè)國(guó)家已普及了電動(dòng)汽車充電設(shè)備,如果充分利用這些充電設(shè)備,即使使用現(xiàn)有水平的電動(dòng)汽車也似乎不會(huì)對(duì)日常生活產(chǎn)生影響,現(xiàn)實(shí)情況確實(shí)是這樣嗎?
“當(dāng)然,駕駛電動(dòng)汽車從北京去上海自駕游是可以實(shí)現(xiàn)的。但充電時(shí)間是個(gè)問(wèn)題。充滿電大約需要15~20分鐘,在旅行途中,您能夠做到一次又一次地在充電站等待這么久嗎?”宮本女士提出這一問(wèn)題。
一直以來(lái)充電電池所面臨的都是行駛距離問(wèn)題。但宮本女士表示,未來(lái)電動(dòng)汽車普及的情況下,不僅行駛里程很重要, “快速充電”也很重要,而SCiB?恰恰能夠滿足這一新需求。
為什么說(shuō)電動(dòng)汽車重要的不僅是行駛距離?
今后,為普及電動(dòng)汽車,長(zhǎng)距離行駛未必是必須解決的問(wèn)題。特別是在城市,電動(dòng)汽車的使用需求大多集中在到車站,或者到車站周邊數(shù)十公里的短距離移動(dòng),只要隨時(shí)能充電就足夠了。
因此持續(xù)駕駛電動(dòng)汽車時(shí)最重要的是充電速度。每次充電都需要15~20分鐘的話,著實(shí)讓人受不了,人們顯然更需要能快速為電動(dòng)汽車充電的方案。
“SCiB?最大的特征是能夠在6分鐘內(nèi)快速充電至80%。其他充電電池還不具備這一特征,因此快速充電的用途和領(lǐng)域至今尚未被考量。但SCiB?能滿足以前錯(cuò)過(guò)的潛在需求,有可能在很大程度上改變未來(lái)。”宮本女士介紹道。
SCiB?電池(充電電池的最小單位),在汽車上安裝由多個(gè)電池組成的模塊
以路線固定的電動(dòng)公交車為例,由于傳統(tǒng)電池充電時(shí)間長(zhǎng),必須準(zhǔn)備多臺(tái)備用車輛。但SCiB?僅6分鐘能即可完成充電,因此無(wú)需準(zhǔn)備備用車輛。并且公交車往返一次的距離固定且并不長(zhǎng),沒(méi)必要安裝更多電池,只需在返回時(shí)進(jìn)行充電即可。這樣不僅可以減輕重量,還能夠降低成本。
宮本女士對(duì)SCiB?在未來(lái)即將普及的自動(dòng)駕駛出租車上的應(yīng)用十分看好:“在不遠(yuǎn)的將來(lái),SCiB?也可能適用于即將普及的自動(dòng)駕駛出租車。如同掃地機(jī)器人一樣,短距離行駛的出租車能自動(dòng)返回充電設(shè)備。由于充電時(shí)間短,因此周轉(zhuǎn)率非常高。而共享汽車的收益與周轉(zhuǎn)率緊密相關(guān),因此我認(rèn)為SCiB?的特性也能夠在共享汽車領(lǐng)域得到充分的發(fā)揮。”
作為截至2017年日本環(huán)境省委托業(yè)務(wù)“CO2減排對(duì)策強(qiáng)化引導(dǎo)型技術(shù)開(kāi)發(fā)和示范業(yè)務(wù)”的一部分,
電動(dòng)大巴正在進(jìn)行示范運(yùn)行
對(duì)于這種高頻度充放電的使用方法來(lái)說(shuō),最重要的課題就是電池的使用壽命。SCiB?具有優(yōu)異的長(zhǎng)壽命特性,即使反復(fù)充放電15000次以上也沒(méi)有問(wèn)題(※)。而快速充電和長(zhǎng)壽命的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,正是SCiB?改變未來(lái)的原動(dòng)力。
※在充放電電流為60A(60安)的情況下。
從技術(shù)層面對(duì)SCiB?進(jìn)行說(shuō)明的長(zhǎng)谷川女士
今后,共享汽車的規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)把電動(dòng)汽車作為共享汽車使用時(shí),SCiB?的優(yōu)勢(shì)特征將得以最大化發(fā)揮,它能夠確保電動(dòng)汽車安心安全地行駛。一臺(tái)電動(dòng)共享汽車被多人駕駛乘用,即使充放電次數(shù)達(dá)到目前的幾十倍,電池仍然能夠正常使用,而且無(wú)需漫長(zhǎng)地等待,很快就能充好電。
我們可以大膽地想象一下未來(lái)的交通場(chǎng)景,無(wú)人駕駛的出租車來(lái)回奔走,在車站附近等場(chǎng)所快速充電后,立即迎接下一位乘客。這樣一來(lái),在人口密集的城市地區(qū),街邊的景象一定會(huì)發(fā)生很有趣的變化。
另一方面,宮本女士表示,由于郊區(qū)駕駛對(duì)行駛距離的要求更高,因此混合動(dòng)力汽車更有可能被普及。充電電池能將因減速而變成熱量丟失的動(dòng)能以電能的形式回收,作為驅(qū)動(dòng)能量再利用。在汽車較長(zhǎng)的使用年限里,考慮到減速過(guò)程對(duì)電池的頻繁沖擊,能夠承受多次充放電、使用壽命長(zhǎng)的電池顯然是非常必要的。
也許在不遠(yuǎn)的將來(lái),我們即將迎來(lái)安裝有SCiB?的自動(dòng)駕駛出租車。讓我們共同期待這個(gè)兼?zhèn)淇焖俪潆姟㈤L(zhǎng)壽命、安全性三大特征的充電電池為我們營(yíng)造的全新社會(huì)!