自動駕駛汽車、共享汽車――這些議題近年來在世界范圍內(nèi)備受關(guān)注,隨著今年3月全球首例無人駕駛出租車在迪拜投入使用,人們似乎看到了這個領(lǐng)域的更多可能性。但當自動駕駛、共享這些概念與電動汽車相關(guān)聯(lián),大家似乎第一反應就是:汽車電池充電問題如何解決?
因此,無人駕駛、共享電動汽車的設想若想成為現(xiàn)實,更大的問題必須被考慮在內(nèi)——電動汽車所使用的電池規(guī)格將與我們現(xiàn)在所認知的電池規(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汽車的潛在需求,展望未來無限可能的交通場景吧。
“用20分鐘來給電動汽車充電,你能等嗎”
據(jù)各大調(diào)研公司預測,到2050年,每年售出的汽車中約有一半是電動汽車。然而如今,電動汽車還存在許多亟待解決的課題,其中一個便是行駛距離的問題。
“目前,行駛距離最長的量產(chǎn)電動汽車,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,例如下雪的夜晚開空調(diào)行車,在耗電量大幅提升的同時行駛距離將直線縮短怎么辦?若只是增加電池數(shù)量,雖然能夠延長行駛里程,但由于電池自身重量的增加導致整車電耗率降低、成本上升,顯然這樣做不太現(xiàn)實?!睎|芝基礎設施系統(tǒng)株式會社工業(yè)和汽車系統(tǒng)業(yè)務部的宮本祐紀子女士闡明了目前電動汽車的現(xiàn)狀??梢哉f從目前來看,要延長電動汽車的行駛里程,還有一段艱難的路要走。
對充電電池和電動汽車相關(guān)情況進行市場調(diào)研的宮本女士
不過,目前各個國家已普及了電動汽車充電設備,如果充分利用這些充電設備,即使使用現(xiàn)有水平的電動汽車也似乎不會對日常生活產(chǎn)生影響,現(xiàn)實情況確實是這樣嗎?
“當然,駕駛電動汽車從北京去上海自駕游是可以實現(xiàn)的。但充電時間是個問題。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題。
一直以來充電電池所面臨的都是行駛距離問題。但宮本女士表示,未來電動汽車普及的情況下,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。
為什么說電動汽車重要的不僅是行駛距離?
今后,為普及電動汽車,長距離行駛未必是必須解決的問題。特別是在城市,電動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,只要隨時能充電就足夠了。
因此持續(xù)駕駛電動汽車時最重要的是充電速度。每次充電都需要15~20分鐘的話,著實讓人受不了,人們顯然更需要能快速為電動汽車充電的方案。
“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?能滿足以前錯過的潛在需求,有可能在很大程度上改變未來?!睂m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電池組成的模塊
以路線固定的電動公交車為例,由于傳統(tǒng)電池充電時間長,必須準備多臺備用車輛。但SCiB?僅6分鐘能即可完成充電,因此無需準備備用車輛。并且公交車往返一次的距離固定且并不長,沒必要安裝更多電池,只需在返回時進行充電即可。這樣不僅可以減輕重量,還能夠降低成本。
宮本女士對SCiB?在未來即將普及的自動駕駛出租車上的應用十分看好:“在不遠的將來,SCiB?也可能適用于即將普及的自動駕駛出租車。如同掃地機器人一樣,短距離行駛的出租車能自動返回充電設備。由于充電時間短,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),因此我認為SCiB?的特性也能夠在共享汽車領(lǐng)域得到充分的發(fā)揮?!?/p>
作為截至2017年日本環(huán)境省委托業(yè)務“CO2減排對策強化引導型技術(shù)開發(fā)和示范業(yè)務”的一部分,
電動大巴正在進行示范運行
對于這種高頻度充放電的使用方法來說,最重要的課題就是電池的使用壽命。SCiB?具有優(yōu)異的長壽命特性,即使反復充放電15000次以上也沒有問題(※)。而快速充電和長壽命的強強聯(lián)合,正是SCiB?改變未來的原動力。
※在充放電電流為60A(60安)的情況下。
從技術(shù)層面對SCiB?進行說明的長谷川女士
今后,共享汽車的規(guī)模將進一步擴大。當把電動汽車作為共享汽車使用時,SCiB?的優(yōu)勢特征將得以最大化發(fā)揮,它能夠確保電動汽車安心安全地行駛。一臺電動共享汽車被多人駕駛乘用,即使充放電次數(shù)達到目前的幾十倍,電池仍然能夠正常使用,而且無需漫長地等待,很快就能充好電。
我們可以大膽地想象一下未來的交通場景,無人駕駛的出租車來回奔走,在車站附近等場所快速充電后,立即迎接下一位乘客。這樣一來,在人口密集的城市地區(qū),街邊的景象一定會發(fā)生很有趣的變化。
另一方面,宮本女士表示,由于郊區(qū)駕駛對行駛距離的要求更高,因此混合動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能以電能的形式回收,作為驅(qū)動能量再利用。在汽車較長的使用年限里,考慮到減速過程對電池的頻繁沖擊,能夠承受多次充放電、使用壽命長的電池顯然是非常必要的。
也許在不遠的將來,我們即將迎來安裝有SCiB?的自動駕駛出租車。讓我們共同期待這個兼?zhèn)淇焖俪潆?、長壽命、安全性三大特征的充電電池為我們營造的全新社會!