美國(guó)能源部日前宣布，作為美國(guó)復(fù)蘇與再投資法案的一環(huán)，針對(duì)電動(dòng)汽車和車載充電電池的生產(chǎn)、評(píng)測(cè)及導(dǎo)入，將為汽車廠商、部件廠商、充電電池生產(chǎn)工廠、材料廠商、電池回收公司、大學(xué)以及EV試驗(yàn)導(dǎo)入團(tuán)體等提供共計(jì)24億美元融資。

    作為汽車發(fā)展史上的又一個(gè)重要的技術(shù)里程碑，電動(dòng)汽車的發(fā)展在經(jīng)歷了2008年的油價(jià)瘋漲與金融海嘯后，被各國(guó)政府提到了空前的高度。然而對(duì)于汽車廠商們正努力推動(dòng)的以鋰電池作為驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車，其短期內(nèi)蓬勃發(fā)展及量產(chǎn)的過程，還會(huì)遇到幾重技術(shù)難關(guān)呢？

    技術(shù)深處的憂患

    日前，作為汽車生產(chǎn)商中的第一人，三菱公司的電動(dòng)汽車已投入量產(chǎn)。這款發(fā)售價(jià)高達(dá)48000美元的電動(dòng)i-M iEV微型轎車一次蓄電可以運(yùn)行160公里。在日本政府的鼓勵(lì)和資助下，個(gè)人用戶可能將只用花費(fèi)33000美元就可以在下個(gè)月的汽車市場(chǎng)上訂購(gòu)該種電動(dòng)汽車。三菱汽車總裁西岡喬信心滿滿地表示，“這輛電動(dòng)汽車的問世，是三菱向全世界汽車生產(chǎn)商提出的挑戰(zhàn)。”

    另一方面，盡管各大廠商的“綠色汽車”近期競(jìng)相落地，但是由于缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)測(cè)機(jī)制，一些專家卻對(duì)電動(dòng)汽車的安全性表示了懷疑。

    “可能出現(xiàn)的最壞情況是熱擊穿效應(yīng)，電池內(nèi)部的短路可能導(dǎo)致一系列連鎖反應(yīng)，造成過熱甚至起火。這一現(xiàn)象已經(jīng)在手機(jī)、筆記本電腦或者其它移動(dòng)設(shè)備中出現(xiàn)，每五百萬到一千萬個(gè)電池當(dāng)中就會(huì)發(fā)生一起這樣的事故。而在那些缺乏電池生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的廠家產(chǎn)品中，這一比例還會(huì)進(jìn)一步提高。”巴內(nèi)特是一家美國(guó)科技公司的電池專家，他介紹說，一臺(tái)筆記本電腦的電池一般是6芯的，而電動(dòng)汽車的電池則將是75-80芯的，這一技術(shù)上的變化將使得電動(dòng)汽車的電池更加容易發(fā)生短路，造成危險(xiǎn)。

    當(dāng)然危險(xiǎn)還存在于全新的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，這些設(shè)計(jì)的缺陷也許不會(huì)在短時(shí)間顯現(xiàn)出來并得到糾正。例如筆記本電腦就是在上市數(shù)年后才發(fā)生第一起過熱自燃的事件，索尼公司最早召回其電池產(chǎn)品也只是在3年以前，而在這之前，已經(jīng)有無數(shù)相同的缺陷產(chǎn)品流向市場(chǎng)。

    鋰電池還是鎳氫電池？

    實(shí)際上，在考量電動(dòng)汽車電池安全性方面，早在美國(guó)能源部做出官方姿態(tài)之前，包括日產(chǎn)汽車在內(nèi)的各大汽車廠商便已開始在自己的實(shí)驗(yàn)室中反復(fù)鉆研。

    上世紀(jì)90年代，在和索尼聯(lián)合開發(fā)車用動(dòng)力電池組的過程中，日產(chǎn)公司即開始著手研究該產(chǎn)品可能存在的安全隱患。(日產(chǎn)汽車現(xiàn)在在電動(dòng)汽車方面的合作伙伴是著名的科技公司N EC，他們預(yù)計(jì)2010年生產(chǎn)首批50000輛電動(dòng)汽車，并于2012年擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模并推向全球市場(chǎng)。)

    為了測(cè)試其安全性，日產(chǎn)公司進(jìn)行了一系列的產(chǎn)品壓力測(cè)試。在其中一項(xiàng)測(cè)試中，電池在極端的溫度條件下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而另外的測(cè)試包括長(zhǎng)達(dá)數(shù)周不間斷地充電和放電。為了模擬車禍現(xiàn)場(chǎng)，工程師們從不同方向?qū)﹄姵剡M(jìn)行撞擊，甚至故意用金屬片刺穿電池。日產(chǎn)汽車新電池研發(fā)小組組長(zhǎng)堀江英明表示，這些測(cè)試數(shù)據(jù)將有助于公司生產(chǎn)更加安全可靠的下一代電池。

    為了增強(qiáng)其安全性，生產(chǎn)者提高了電池外殼的硬度。三菱i-M iEV電動(dòng)轎車的電池就是被放置在一個(gè)雙層鋼架的保護(hù)層中，而車內(nèi)電腦則可以協(xié)助探測(cè)電池的工作狀態(tài)。

    現(xiàn)在的油電混合動(dòng)力汽車，例如豐田的普銳斯，是使用鎳氫電池的，而大部分廠商和科技人員均認(rèn)為，在同等重量條件下，蓄電能力約是鎳氫電池兩倍的鋰電池是更加符合電動(dòng)汽車需求的動(dòng)力源。不少公司同時(shí)相信，使用鋰電池能夠降低電動(dòng)汽車的生產(chǎn)成本。

    但不少業(yè)界專家對(duì)此表示憂慮，他們認(rèn)為鋰電池需要進(jìn)一步的研發(fā)才可在電動(dòng)汽車中廣泛使用。正是出于對(duì)鋰電池可靠性的擔(dān)心，豐田汽車在6月剛剛上市的第三代普銳斯中堅(jiān)持使用鎳氫電池。但該公司同時(shí)亦表示，將在今年內(nèi)小范圍生產(chǎn)試用鋰電池的普銳斯，如果效果良好，則將在2012年生產(chǎn)純電動(dòng)力汽車時(shí)正式轉(zhuǎn)投鋰電池陣營(yíng)。

    數(shù)量與時(shí)間帶來的問題

    “事實(shí)上，在實(shí)驗(yàn)室中生產(chǎn)安全的鋰電池并沒有任何技術(shù)困難，不少汽車企業(yè)已經(jīng)對(duì)此有了充分的經(jīng)驗(yàn)。”豐田汽車混合動(dòng)力項(xiàng)目負(fù)責(zé)人光榮佐賀日前表示，“在安全問題上，最大的困擾是如果進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，我們必須100%保證每一個(gè)產(chǎn)品都是安全的。”為了不出現(xiàn)殘次品，生產(chǎn)商必須精心設(shè)計(jì)建設(shè)電池生產(chǎn)線，而這無疑會(huì)提高成本。

    甚至如果電池工作良好，電動(dòng)力汽車的其它部件也有可能成為安全隱患。用于監(jiān)控電量?jī)?chǔ)存和釋放的汽車控制系統(tǒng)可能死機(jī)。而且與手機(jī)電池不超過兩年的壽命相比，電動(dòng)汽車的電池組必須堅(jiān)持10年以上。“因此，手機(jī)電池和筆記本電腦電池會(huì)在短時(shí)間使用后即出現(xiàn)老化，充電不足，而汽車電池的設(shè)計(jì)則必須能保持較長(zhǎng)時(shí)間的滿充狀態(tài)。”崛江英明表示。

    業(yè)界一直對(duì)汽車廠商能否通過足夠的測(cè)試保障電動(dòng)汽車使用安全存在爭(zhēng)議。不少人認(rèn)為，甚至那些最頂尖的廠商，在大功率電池的量產(chǎn)上也需要更多時(shí)間累積經(jīng)驗(yàn)和信心。巴內(nèi)特說，在實(shí)驗(yàn)室中模擬并測(cè)試新型電池的詳細(xì)使用狀況依然是“一個(gè)重大的挑戰(zhàn)”。

    對(duì)此，東京大學(xué)工程學(xué)院的一位教授認(rèn)為，日產(chǎn)+N EC組合2012年在全球范圍內(nèi)量產(chǎn)鋰電池驅(qū)動(dòng)的汽車的計(jì)劃顯示，“他們已經(jīng)對(duì)安全抱有充分把握，要不然，他們不會(huì)做出那樣的承諾。”