鄰里電動(dòng)汽車(Neighborhood Electric Vehicle),即高爾夫球車類輕型車輛,一般只在區(qū)域性空間使用,很少有國(guó)家允許該車種正式上路。
盡管鄰里電動(dòng)汽車一直在上路問題上受到冷遇,但其具有小巧、輕便的特點(diǎn),如果利用得當(dāng),可勝任多項(xiàng)工作。再加上鄰里電動(dòng)汽車造價(jià)低廉、高度環(huán)保的特性,未來完全有能力成為電動(dòng)汽車家族又一主要成員。
區(qū)域性環(huán)境使用量占全球市場(chǎng)70%
一般來說,鄰里電動(dòng)汽車普遍應(yīng)用在區(qū)域性環(huán)境下,如學(xué)院、大學(xué)、軍事基地、機(jī)場(chǎng)和大型跨國(guó)企業(yè)等。鄰里電動(dòng)汽車在這類區(qū)域性環(huán)境中的使用量占全球市場(chǎng)的70%。例如,經(jīng)常通過電影、電視等媒體看到的消費(fèi)者駕駛該車種自由行駛于高爾夫球場(chǎng)就是最常見的應(yīng)用實(shí)例;大型自動(dòng)化車間中,工作人員駕駛鄰里電動(dòng)汽車穿梭于多點(diǎn)一線的密閉空間也可減輕勞累程度;若將鄰里電動(dòng)汽車車身設(shè)計(jì)成輕型皮卡,也可在有限范圍空間實(shí)行工廠搬運(yùn)作業(yè)。
(圖1, 圖2)
然而,盡管很多國(guó)家不允許鄰里電動(dòng)汽車上路,但很多駕駛者發(fā)現(xiàn)鄰里電動(dòng)汽車在使用上完全有能力代替其他輕型汽車(Light-Duty Vehicle)完成各種任務(wù)。例如,鄰里電動(dòng)汽車在非正常路面行駛,可通過修改車型而扮演搬運(yùn)貨物或載人角色,這樣在港口地區(qū)或風(fēng)景光觀賞區(qū)都可被適當(dāng)使用。
在北美洲,鄰里電動(dòng)汽車的主要私人購(gòu)買人群在40-60歲年齡段,通常是作為家庭的第二輛或第三輛出行工具,并且只在特定的社區(qū)使用。北美目前有12個(gè)特定社區(qū)設(shè)有專門為鄰里電動(dòng)汽車行駛的道路。然而,開發(fā)商們正計(jì)劃大幅提升鄰里電動(dòng)汽車的使用率,人口密集的購(gòu)物中心和公共綠地成為他們的下一個(gè)目標(biāo)。
亞洲的日本目前已經(jīng)研發(fā)出用于家庭購(gòu)物的鄰里電動(dòng)汽車,名為Miluira,該車單次充電行駛里程雖然僅為5公里,但充電時(shí)間只需1分鐘,預(yù)計(jì)2012年上市。
(圖3)
多選擇鉛酸電池以保持成本優(yōu)勢(shì)
(圖4)
鄰里電動(dòng)汽車可謂是所有新能源汽車?yán)镌靸r(jià)最低廉的車種。為了實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)勢(shì)最大化,目前所有鄰里電動(dòng)汽車使用的都是新能源汽車領(lǐng)域里造價(jià)最低的深度循環(huán)鉛酸電池(deep-cycle lead-acid battery,放電比率達(dá)到總電量50-80%的電池均可稱為深度循環(huán)電池),每千瓦時(shí)的鉛酸電池造價(jià)僅為100-200美元不等。
(圖5)
通過圖表可見,鉛酸電池的比能量與比功率相比其他種類電池成倍減少。然而,鉛酸電池性能雖然較低,卻正好適合鄰里電動(dòng)汽車的使用要求。
當(dāng)前,鄰里電動(dòng)汽車采用的鉛酸電池主要有溢流式、凝膠式、吸液玻璃隔板式三種。
溢流式(Flooded):極板由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液為硫酸水溶液。溢流式電池電能儲(chǔ)蓄量低,使用壽命短,并且日常維護(hù)頻繁(充電時(shí),電池正負(fù)極因內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)而分別生成氧氣和氫氣,從而造成電解液減少,需不定時(shí)加水)。溢流式電池的造價(jià)相比另外兩種要低近40%。
(圖6)
凝膠式(Gelled):電池盒內(nèi)部由一個(gè)類似二氧化硅的加厚膠體包裹住電解質(zhì),通過特制的活塞密封電池本身,并調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力,以起到保護(hù)作用。因此,凝膠式鉛酸電池的安全性和使用壽命比溢流式要高。
(圖7)
吸液玻璃隔板式(Absorbed Glass Mat):玻璃隔板式同凝膠式相似,電池盒內(nèi)部通過類似玻璃纖維的固狀物包裹電解質(zhì)。由于其堅(jiān)硬度強(qiáng)于凝膠式,因此可被密封于閥控鉛酸電池中。
(圖8)
主流充電方式:三相交流電源+獨(dú)立式充電器
(圖9)
鄰里電動(dòng)汽車搭載的電機(jī)可通過直流電和三相交流電兩種方式獲得電力。直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所需電控較少,因此其重量和造價(jià)都會(huì)較低。相比直流電機(jī),交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)更為緊湊、動(dòng)力更強(qiáng),通過輕量化設(shè)計(jì)可減輕電機(jī)重量,但相應(yīng)也增加了成本。
而鄰里電動(dòng)汽車的充電設(shè)施分為板載式(onboard 直接固定在汽車上)和獨(dú)立式(外接充電設(shè)備)兩種。盡管絕大多數(shù)制造商為了使用方便,都為鄰里電動(dòng)汽車安裝了板載式充電器。但車主一般都會(huì)將其更換為獨(dú)立式,因?yàn)榭梢圆鹦?、攜帶靈活,使用獨(dú)立式充電器可進(jìn)一步降低鄰里電動(dòng)汽車成本,同時(shí)也并未增添太多不便。
自身固有的安全隱患成上路障礙
鄰里電動(dòng)汽車體積小、質(zhì)量輕,安全性無法通過國(guó)際檢測(cè)機(jī)構(gòu)的碰撞測(cè)試,因此如若在正常機(jī)動(dòng)車路面上行駛會(huì)存在嚴(yán)重安全隱患,這也是許多國(guó)家不允許其上路的根本原因。
鄰里電動(dòng)汽車所使用的鉛酸電池在電動(dòng)汽車行業(yè)里被認(rèn)為是最不安全的一種電池,由于兩極壓差很大,放電過程中碰觸金屬等物體后容易造成短路或起火。另外,鉛酸電池對(duì)工作環(huán)境要求很高,其最佳使用溫度在15-35攝氏度之間。因此,在四季分明的國(guó)家,鉛酸電池在冬夏兩季使用將無法達(dá)到最佳狀態(tài)。
美國(guó)國(guó)家高速公路安全局(National Highway Traffic Safety Administration)將鄰里電動(dòng)汽車稱之為”低速車輛”,并規(guī)定其正常上路需符合的相關(guān)條件:限速56公里/時(shí),需裝載同傳統(tǒng)汽車相同的一系列設(shè)備————安全帶、照明系統(tǒng)、擋風(fēng)板等。加拿大的相關(guān)規(guī)定同美國(guó)相同。相比之下,歐洲對(duì)其路面限速標(biāo)準(zhǔn)更高,最高時(shí)速不得高于45公里/時(shí)。歐美國(guó)家限速,是為了在一定程度上控制鉛酸電池大功率放電而引起過高電壓,從而造成失火。
全球最大使用量在北美洲
目前,鄰里電動(dòng)汽車在全球市場(chǎng)上的表現(xiàn)并不樂觀,世界大部分國(guó)家對(duì)這一車種并未給予太多關(guān)注,甚至部分國(guó)家還對(duì)其正式上路持排斥態(tài)度。
美國(guó)和歐洲多個(gè)國(guó)家都在試圖讓更多的人購(gòu)買鄰里電動(dòng)汽車。美國(guó)聯(lián)邦政府通過減免稅收(最大2500美元)的方式刺激這一車種的市場(chǎng)銷售。歐洲各國(guó)目前雖然主要鼓勵(lì)購(gòu)買電動(dòng)乘用車,但鄰里電動(dòng)汽車也被納入鼓勵(lì)購(gòu)買之列。然而,亞洲三大汽車制造國(guó)————中、日、韓對(duì)這一車種的發(fā)展少有貢獻(xiàn),尤其在中國(guó),民用鄰里電動(dòng)汽車甚至明令禁止在某些城市上路。
目前,鄰里電動(dòng)汽車的最大使用量在北美洲,以美國(guó)和加拿大為主。但兩國(guó)的鄰里電動(dòng)汽車普及率相差甚遠(yuǎn)。加拿大僅有3個(gè)州準(zhǔn)許非常少量的鄰里電動(dòng)汽車上路,而美國(guó)43個(gè)州的路面上都可看到鄰里電動(dòng)汽車的身影,另外還有3個(gè)州的州政當(dāng)局準(zhǔn)許該車種在非主路上使用。
在歐洲,鄰里電動(dòng)汽車被稱為”四輪環(huán)保車”(Quadricycle)。從字面上看,該稱呼與美國(guó)定義的”低速車輛”(Low-speed Vehicle)大同小異。然而,歐洲又將鄰里電動(dòng)汽車分成輕型和重型兩種,兩種車型裝載的電機(jī)功率上限分別為4千瓦與15千瓦。輕型鄰里電動(dòng)汽車可用于類似高爾夫球場(chǎng)的半封閉場(chǎng)所,重型的則可用于城市路面。目前,法國(guó)鄰里電動(dòng)汽車的研發(fā)遙遙領(lǐng)先歐洲其他國(guó)家,其代表車型為雷諾Twizy。
(圖10,左圖右參數(shù))
而在亞洲,僅日本對(duì)鄰里電動(dòng)汽車有特殊稱謂————”電機(jī)化四輪車”,并且沒有限速、特定的安全設(shè)施等上路規(guī)定。中國(guó)對(duì)鄰里電動(dòng)汽車的應(yīng)用已經(jīng)開始,主要在海邊城市使用,常見的應(yīng)用車型為巡邏警車,但并未作為家用電動(dòng)車出現(xiàn)在路面上。同樣被列為汽車生產(chǎn)大國(guó)的韓國(guó)則對(duì)該車種暫無明顯關(guān)注。
(圖11)
美、法最有可能成為未來發(fā)展的主要推動(dòng)國(guó)
隨著傳統(tǒng)能源價(jià)格的持續(xù)上漲以及社會(huì)老齡化問題的日益嚴(yán)重,使用具備環(huán)保特性的鄰里電動(dòng)汽車無疑是符合這一發(fā)展趨勢(shì)的。
目前,鄰里電動(dòng)汽車主要集中在美國(guó)和法國(guó)市場(chǎng),當(dāng)前平均年銷量分別為14737輛和2331輛。派克研究院研究人員經(jīng)過計(jì)算,鄰里電動(dòng)汽車2017年的全球銷量預(yù)計(jì)僅能達(dá)到54806輛,只占汽車這塊巨大市場(chǎng)的一小部分,而且依然主要集中與美國(guó)和法國(guó)。雖然這兩大主要市場(chǎng)目前在該車種的銷售上還處于自供自銷,但最有可能成為未來鄰里電動(dòng)汽車發(fā)展的主要推動(dòng)國(guó)。
(圖12)
(圖13)
鄰里電動(dòng)汽車在汽車市場(chǎng)上暫時(shí)尚未被明確分類。研究認(rèn)為,2011年至2017年間,鄰里電動(dòng)汽車若能每年如期增長(zhǎng)6.6%,同比增長(zhǎng)率將是輕型電動(dòng)車兩倍,那么,將很有希望成為電動(dòng)汽車家族又一主要成員出現(xiàn)于新能源汽車市場(chǎng)。
(本報(bào)告來源于2011年派克研究院研究報(bào)告《Neighborhood Electric Vehicle》)
( 編輯/姜蒙 )
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:姜蒙
本文地址:http://www.medic-health.cn/news/jishu/7311
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