电动汽车第二代粉墨登场

市场：厂商的豪赌

马修•弗洛诺的结论很明确：“电动汽车从未有过如此契机，但市场窗口并不稳定：相对于传统汽车，电动汽车改变了行驶标准，驾驶者必须接受和适应这些新变化，另外，他们可能还需要学习一些新的操作技能。”

尽管2013年投入市场的新一代产品拥有诸多优势，但它们仍然只是厂商的一场豪赌。相对于咄咄逼人的气势，电动汽车的销售业绩并不理想：2012年全法国的销量仅6000有余，占汽车市场的0.3％。那么，凭什么认为，到了2020年，电动汽车的销量就能够大增呢？答案是新技术。只要参观一下电动汽车的研发实验室，我们就会发现，现在这个邻域所获得的成绩只不过是一个开始。电池、引擎、充电器、结构、车载设备..当前产品掀起的技术浪潮将孕育第三代电动汽车，它们预计在2017年至2020年间投入市场。

比如在电池方面，下一代锂电池正不断提高它的能量密度：相对于新近公布的、当前最高的120瓦时/千克，研制中的下一代锂电池的实验室原型已可达到250瓦时/千克（松下）甚至400瓦时/千克（安能，Envia Systems）。因此，5年后的下一代电动汽车只需携带200千克电池就能够持续行驶500千米。

再往后就是万众瞩目的锂空气电池了，它必将延续前辈的脚步并带来更大的飞跃。理论上，锂离子与空气中的氧分子发生化学反应，可释放出惊人的能量，能量密度可达破纪录的2千瓦时/千克！这一技术的关键在于用轻盈而无处不在的空气取代锂电池中沉重又有限的（取决于电极表面积）金属氧化物，充当电池的负极。在实践中，锂空气电池的能量密度可在2020年达到500瓦时/千克，并在2030年突破800瓦时/千克。到那时，一块重达200千克的电池，只需充一次电，即可保证汽车持续行驶1000千米，其续航能力将与当前的柴油汽车相当！

然而在投放市场之前，一些问题仍有待解决。“为了避免副反应发生，我们还须找到合适的电解质，这是当下的我们最主要目标。即便是少量的副反应，也可能将电池毁掉。”IBM加利福尼亚阿尔马登研究中心（Almaden）锂空气电池研究项目主任温弗里德•维尔克（Winfried Wilcke）解释道。另外，还必须对电池使用的空气进行严格过滤，因为一旦水分子进入电池并接触到锂离子，它们就会发生剧烈反应，电池就会毁坏。“我们会在2013年年底之前造出一个验证机。”温弗里德•维尔克介绍道，“投放市场将是2020年到2030年之间的事了。”

在充电方面，障碍已被清除。面对电力需求量的增长，法国能源部门信心十足，政府的评估（非常）乐观：即使2020年全国电动汽车的数量达到了200万，其一年的电力需求量也不过3600兆千瓦时，而根据法国输电网络公司（RTE）提供的报告，这一数据仅为届时全国年耗电量的0.7％。电力供应已经准备就绪：如全国所有的电动汽车都同时插电进行慢充，总功率不过7.4兆千瓦，不到当前法国国家电网总装机容量的6％。另据法国环境与能源控制署提供的消息，“2020年，考虑到巨大的耗电量和可再生能源的利用，全国将在夜间新增8兆千瓦无碳能源。”届时，在不增加任何发电量的情况下，只需这些能源，就足以在0点和早上7点间为200多万辆电动汽车提供电力保障！

一种全新的充电模式，电磁感应充电，也将在2020年之前登场。扔掉电线，无需接触，当汽车的前部与地面上接通电网的箱子对齐，充电就可以开始了。由于感应充电器不但安全，而且方便、迅捷（充电功率已达到了20千瓦），多种方案已在研究之列。有些团队甚至设想将线圈掩埋在道路下方，如此，汽车即使在行进中，也可以进行充电了！“你将有可能持续不断地开下去。”斯坦福大学气候能源计划主任理查德•沙宣（Richard Sassoon）概括说。该校的一个团队已建立了一个感应充电系统模型，可为2米之内的行进车辆提供10千瓦电能。

价格：将具有竞争力

引擎的研发速度也正在加快。“新材料（永磁体、磁片、高温绝缘材料）、新结构和新的冷却方式将使引擎的有效质量输出功率达到5～6千瓦/千克，而当前最好的引擎只有2～4千瓦/千克。”法国弗朗什-孔泰大学飞姆托实验室的克利斯朵夫•埃斯巴奈（Christophe Espanet）展望道。这样的引擎装在哪里？车轮啊！“我们研发这种新技术已有十多年了。”米其林研发与技术中心主任皮埃尔•法仑（Pierre Varenne）透露。引擎的推力将根据轮圈的大小而定，因此同一装置在都市车系上的输出功率可能是60千瓦，而到了跑车上就可达400千瓦！

一旦引擎被装进车轮，汽车的整个结构也将被重新设计..整合了引擎、制动系统、悬架系统的米其林“主动轮”（Active Wheel）预计将在2020年前后投产。正如皮埃尔•法仑所说：“它将减轻汽车的重量，让我们有机会重新设计汽车的底盘甚至整个结构，汽车的运载能力将获得相应提升。”将引擎装进车轮后，车桥就不复存在了，届时便可以制造出更多Hiriko（由麻省理工学院研发）那样的折叠汽车。

内部电路结构也同样可以得到完善。“我们正在研制的充电器和逆变器可以整合到引擎的外壳上，同时支持慢充与快充。这样不仅降低了成本，也节约了空间。”法雷奥集团（Valeo）横向计划研发负责人帕特里克•塞加（Patrick Sega）透露。如此，汽车无需延长轴距，就可以新添一个储物箱或者增大座舱的空间。材料方面，进步也不容忽视。宝马最近与西格里集团（SGL Carbon）合作，生产了一批比钢材更轻但更坚硬的碳纤维材料。使用了这种材料的宝马i3仅重1250千克，而装配了同种引擎的宝马ActiveE（BMW ActiveE）重达1800千克！

怎样才能使汽车更加舒适呢？工程师也同样有办法。日本厂商电装（Denso）开发了一套新系统，它不为全车制冷，只为有人的座位提供空气调节。如此，“制冷系统可在仅有司机一人的时候节能20％。”研发项目的负责人鹿村昭夫（Akio Shikamura）证实。加热器方面，宝马新开发了一种红外线板，据厂商介绍：“为了避免浪费、噪音和多余的气流，我们为每位乘客安装了加热器，汽车将不会为空置的座位加热。”为了减轻重量、节省能源，照明系统也发生了翻天覆地的变化，100％发光二极管照明的“耗电量仅为氙气灯的一半、白炽灯的五分之一，并且光线更接近于自然光，点亮的速度也更快。”法雷奥集团的帕特里克•塞加指出。

更妙的是，2020年，顶级车型将配备激光二极管作为照明系统。由于激光二极管很小（长10微米），我们将可以设计出各种别致的灯光。另外，更先进的太阳能板可“提高汽车的续航能力：太阳能板将被安装在车顶上，每天可为汽车供电1.5千瓦时。”法雷奥集团的材料透露。

潮流不可阻挡。随着生产速度不断加快、生产技艺不断成熟，电动汽车的生产成本也将逐渐降低。如今每千瓦时电池的售价在500欧元以上，而到了2020年，其售价将不足200欧元。而国际能源署（IEA）曾预测，这一成本落到250欧元以内，“电动汽车就将变得更具市场竞争力”。雷诺公司最近甚至宣布，2016年，其旗下电动汽车的售价将与燃油汽车的售价相同（还不包括税收优惠）。

可见，下一代电动汽车将变得像燃油汽车一样便宜，充电设施将及时获得普及，续航能力将大幅度提升，车型将变得更丰富，驾驶也将变得更舒适。所有王牌在手，电动汽车将主宰全球..我们已从今年登场的第二代产品中，看到了几点星星之光，而它们必将延烧成电动汽车革命的烈焰。