交通部署案例集/2015/電動汽車
電動汽車也被稱為混合動力汽車或綠色汽車。它們由電動機驅動，電動機使用來自蓄電池或可充電電池的電力。電動汽車技術已經發展起來，但用於商業或公共目的仍然處於開發階段。它正在開始在未來市場中嶄露頭角。與燃油汽車相比，這些汽車更節能，更環保。電動汽車是燃油內燃機汽車的下一階段。因此，它們與舊技術競爭。燃油價格和其他因素延遲了這項技術的進步。70 年代的燃油危機引起了人們對電動汽車發展的興趣。但現在，其環保設計迫使市場採用新的可持續運輸方法和模式。電動汽車為我們提供了另一種選擇。低噪音和安靜執行是其主要特點之一。但低碳排放有助於我們在當前時間創造一個更好的市場，以便更多人使用電動汽車。已經出現了許多其他技術來創造更好的低排放汽車。氫動力汽車就是一個例子，但它仍然缺乏在這一時期競爭的技術進步和市場發展。充電一直是電動汽車的一個問題。許多國家正在開發充電道路、停車場充電樁和快速充電器，以幫助在更短的時間內為這些車輛充電。現在，由於低成本和高潛力的可充電電池，這項技術正在取得進步。目前，其落後的原因之一是其高成本。其發展可能需要降低其開發成本，以便與燃油汽車競爭。還有一些其他來源的電動汽車，它們依賴於充電點以外的技術來為電池充電。太陽能汽車從安裝在車頂的太陽能電池板獲取能量並充電。從歷史上看，電動汽車在與燃油汽車的競爭中遇到了很多麻煩。燃油汽車購買和在城市和長途行駛的成本更低。現在，電動汽車技術正在不斷發展，以滿足未來的需求，並且它正在努力降低這些車輛的製造成本，以便在未來市場中立足。電動汽車技術已經存在很長時間了，但它還沒有發展到可以長距離行駛的程度，而且與現在的燃油汽車相比，購買這些汽車的成本更高。現在，全世界越來越關注環境破壞問題。全球氣溫每年都在上升，冰蓋融化的速度比預期更快。這對世界來說是一個生存問題。世界正在採用新的生產方法來減少碳排放。工廠正在安裝替代燃料方法來減少碳排放，空氣過濾是生產公司的首要任務。在這種情況下，電動汽車以其環保設計，成為低碳排放的選擇。
自交通運輸開始以來，技術已經發展了很多。早期的人類從自拉車發展到畜拉車。後來，隨著車輪的進步，引入了畜拉式運輸工具，幫助人們和貨物從一個地方運送到另一個地方。軌道被鋪設，以方便動物拉動貨車。技術的進步從畜拉式發展到蒸汽拉動式貨車和車輛。腳踏車的發明創造了對鋪砌街道的需求，也使人們能夠自由地前往任何地方，不受軌道限制。道路鋪砌促進了蒸汽機牽引汽車的發展，後來發展成為燃油汽車。現在，為了改善環境，人們的需求發生了變化。許多公司正在努力建立電動汽車設計，以幫助創造更可持續的設計，以便人們可以輕鬆地獲得並減少汙染。
電動汽車的主要限制之一是電力儲存。電動機技術從 19 世紀初就開始存在。法國物理學家加斯頓·普蘭特發明的可充電鉛酸電池開啟了電動汽車的新紀元。托馬斯·帕克於 1884 年在倫敦製造了第一輛執行的電動汽車。他負責對倫敦地鐵進行電氣化。他對燃油效率汽車的興趣促使他設計了由可充電電池驅動的汽車。電動汽車的概念在 20 世紀左右發展起來，但在 19 世紀後期也有一些興趣。在早期，蒸汽技術已經發展起來，主要交通工具由蒸汽機驅動。汽油發動機在當時還沒有得到充分發展，因此電動汽車更為出名。隨著內燃機配有電動啟動器的改進，電動汽車失去了其在燃油汽車上的優勢。美國停止了電動汽車的生產，但一些歐洲國家仍在努力研究這項技術。空氣汙染促使人們規範燃油汽車以減少排放，對電動汽車的需求也越來越大。但這項技術仍然缺乏為車輛提供長距離行駛的充電能力，電池需要在短時間間隔內充電。1970 年代的能源危機促進了人們對這項技術的興趣。隨著世紀的轉變，人們對電動汽車或燃油和電動混合動力汽車的興趣，促進了小型電動汽車以及大型混合動力汽車或貨車的開發。加州電動汽車製造商特斯拉汽車公司於 2004 年開始研發特斯拉 Roadster。截至 2012 年 3 月，特斯拉已在 31 個國家售出超過 2250 輛 Roadster。[1] 日本、澳大利亞、歐洲國家和加拿大等其他國家也開始透過三菱和日產公司發展電動汽車的製造。2011 年 2 月，三菱 i-MiEV 成為第一款銷量超過 10,000 輛的電動汽車，包括在歐洲被稱為雪鐵龍 C-Zero 和標緻 iOn 的車型。幾個月後，日產聆風超越 i-MiEV，成為有史以來最暢銷的全電動汽車。[2] 2014 年 6 月，特斯拉汽車公司宣佈將開放其專利，以加快電動汽車的生產並激發競爭，當時電動汽車在美國所有售出的汽車中所佔比例不到 1%。[3]
電動汽車市場發展中最大的限制之一是高昂的購買價格。這些汽車已被證明執行成本低，但還有許多其他因素需要考慮才能促進這項技術的銷售。電動汽車比燃油內燃機汽車更貴。電池的成本一直是發展這項技術的難題。但該技術一直在努力透過大規模生產降低電池成本。特斯拉汽車公司正在使用小型電池來驅動他們的電動汽車，這些電池比其他鋰電池更便宜。他們的電池售價 200 美元。這有助於降低使用特斯拉技術的汽車的成本。《紐約時報》估計，汽車電池組的成本在每千瓦時 400 美元到 500 美元之間。[4] 據說這些電池還可以降低維護成本，因為它們的使用壽命比普通電池更長。市場發展並不侷限於降低購買成本，就像燃油汽車在每個地方都有加油站一樣。但電動汽車需要在城市、停車場和長途公路之間建立主要的充電點網路，才能發展起來。
正如之前提到的，電動執行電機技術從 20 世紀初就開始發展了。但電池技術及其侷限性沒有幫助這種技術在市場上發展。1970 年的能源危機促進了人們對這項技術的興趣。1955 年，美國空氣汙染控制法案引發了人們對日益嚴重的碳排放問題的擔憂，該法律後來被修訂以建立針對車輛的監管標準。[5] 1959 年，美國汽車公司和 Sonotone 公司計劃製造一輛由自充電電池驅動的汽車。[6]
這項技術在與內燃機驅動的車輛競爭方面遇到了很多麻煩。環境問題促進了這項技術的增長。購買價格也是使該產品滿足市場需求的一個問題。21 世紀，電池價格正在下降，這有助於這項技術的增長。汽車導致空氣質量迅速下降的擔憂促使美國國會通過了 1966 年的電動汽車發展法案，該法案為大學和實驗室的電動汽車研究提供了資金。[7] 在 2011 年的國情諮文中，美國總統巴拉克·奧巴馬錶達了到 2015 年在美國公路上行駛 100 萬輛插電式電動汽車的宏偉目標。[8] 目標包括“減少對石油的依賴，並確保美國在不斷增長的電動汽車製造業中處於領先地位”。[9]
現在判斷這項技術的成熟階段還為時過早。它仍然處於增長階段。衰退階段也是如此。
以下是估計三引數邏輯函式的資料
S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]
其中
S(t) 是狀態度量（例如，乘客公里數）
t 是時間（通常以年為單位）
t0 是拐點時間（實現 1/2 K 的年份）
K 是飽和狀態水平
b 是一個係數。
K 和 b 需要估計。
• William L. Garrison，David M. Levinson，“The Transportation Experience”，牛津大學出版社 2014 年第二版。
• Preston L. Schiller，Eric C. Bruun 和 Jeffrey R. Kenworthy。（2010 年）。可持續交通的介紹；政策、規劃和實施。英國倫敦：Earthscan。
• Sperling，Daniel；Gordon，Deborah (2009)。20 億輛汽車：駛向可持續性。牛津大學出版社。
• David B. Sandalow，編輯。（2009 年）。插電式電動汽車：華盛頓的作用？（第一版）。布魯金斯學會。第 1-6 頁。
- ↑ “特斯拉 Model S 交付將於 6 月 22 日開始；碰撞測試獲得五星評級 *更新*”。Autoblog.com。
- ↑ “最暢銷的電動汽車”。吉尼斯世界紀錄。2012 年。於 2013 年 2 月 13 日檢索。
- ↑ Maria Gallucci (2014 年 6 月 13 日)。“特斯拉汽車開放專利：埃隆·馬斯克的電動汽車現已成為‘開源運動’的一部分”。國際商業時報。於 2014 年 9 月 12 日檢索。
- ↑ Paul Stenquist (2012 年 6 月 25 日)。“特斯拉 Model S 為電動汽車經濟學提供了一個教訓”。《紐約時報》。於 2012 年 6 月 25 日檢索。
- ↑ Anderson，Curtis D.；Anderson，Judy (2010)。電動汽車和混合動力汽車：歷史。麥克法蘭。第 75 頁。 ISBN 9780786457427。於 2013 年 3 月 22 日檢索。
- ↑ “後視鏡”。沃德汽車世界。2000 年 4 月 1 日。於 2013 年 3 月 12 日檢索。
- ↑ Anderson，Curtis D.；Anderson，Judy (2010)。電動汽車和混合動力汽車：歷史。麥克法蘭。第 75 頁。 ISBN 9780786457427。於 2013 年 3 月 22 日檢索。
- ↑ “提高電壓：奧巴馬到 2015 年在美國公路上行駛 100 萬輛電動汽車的目標是否現實？”。科學美國人。2011 年 2 月 18 日。於 2012 年 10 月 22 日檢索。
- ↑ “到 2015 年實現 100 萬輛電動汽車 - 2011 年 2 月現狀報告”（PDF）。美國能源部。於 2012 年 10 月 22 日檢索。