鋰電世界  能源短缺和環(huán)境污染是現(xiàn)今世界汽車工業(yè)發(fā)展面臨的兩大挑戰(zhàn)，因此開展新能源汽車的研究已經(jīng)刻不容緩?；旌蟿?dòng)力汽車較傳統(tǒng)車而言，兼具內(nèi)燃機(jī)車的特點(diǎn)又吸收了電動(dòng)車的優(yōu)勢，在有效提高經(jīng)濟(jì)性和降低排放方面有很寬廣的應(yīng)用前景。作為混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵部件，動(dòng)力電池對整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性具有重大影響。這對于淘汰目前大量使用的鉛酸電池、減少污染即促進(jìn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，以及推動(dòng)電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、促進(jìn)行業(yè)自身之健康發(fā)展，乃具有現(xiàn)實(shí)意義和有益效果。

    因此，就現(xiàn)階段而言，在電池（儲能）技術(shù)研究尚未能獲得突破性進(jìn)展，即“低成本、高性能”電池尚未投入商品化實(shí)際應(yīng)用之前，我們或可將現(xiàn)有電動(dòng)自行車產(chǎn)品之“鋰電化”轉(zhuǎn)型升級，作為目前以至今后一段時(shí)期內(nèi)之主要研究課題。但就電動(dòng)自行車行業(yè)本身而言，我們或更應(yīng)該側(cè)重于：如何通過對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)，開發(fā)出更能適應(yīng)普通消費(fèi)者之需求的“經(jīng)濟(jì)款鋰電車”產(chǎn)品，以期“鋰電車”之普及率能有較大幅度的提升。比如，設(shè)想在2015-2017年前后，擬實(shí)現(xiàn)“鋰電車”之普及率、達(dá)到或超過50﹪以上等等。或可將此作為近期擬實(shí)現(xiàn)之目標(biāo)與具體任務(wù)。

    就目前“鋰電車”之普及率而言，遠(yuǎn)低于采用“鉛酸電池”之車型產(chǎn)品，其原因或在于，目前鋰電池成本仍相對偏高。因而，在現(xiàn)有“鋰電車”產(chǎn)品之設(shè)計(jì)中，多采用減少鋰電池的容量配置，來相應(yīng)降低整車實(shí)施成本，而這使得現(xiàn)有“鋰電車”產(chǎn)品之車型過于單一化。比如，目前市面上鋰電產(chǎn)品多為“電單車”，這使得消費(fèi)者對于車型的選擇或存在局限性，或因此而影響了“鋰電車”之普及率難以有較大幅度的提高。而相比之下，目前“電動(dòng)型”車型的普及率遠(yuǎn)高于“電單車”之車型。顯然，加快研發(fā)并推出“經(jīng)濟(jì)款電動(dòng)型鋰電車”之產(chǎn)品，對于有效提升“鋰電車”之普及率，乃至推動(dòng)整個(gè)行業(yè)加快鋰電產(chǎn)品及其產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，或?qū)a(chǎn)生更為明顯的實(shí)際效果。

    可是，就我國現(xiàn)階段國情而言，隨著經(jīng)濟(jì)與社會的不斷發(fā)展，致使城市不斷擴(kuò)大、道路隨之延伸，而人們?nèi)粘ｒT車出行距離亦相應(yīng)延長，這就要求現(xiàn)有產(chǎn)品的續(xù)航能力（里程）須相應(yīng)提高。然而，就現(xiàn)有技術(shù)及其實(shí)施條件而言，或只有通過增加電池其容量配置，方可延長其續(xù)航里程。而這對于降低“鋰電車”實(shí)施成本或帶來相當(dāng)難度。而與之相比，目前“鉛酸電池”產(chǎn)品的普及率較高，或在于它仍具有價(jià)格優(yōu)勢。由此可見，因目前鋰電池成本（價(jià)格）偏高，而在短期內(nèi)或難以實(shí)現(xiàn)其成本的大幅降低；故，欲通過價(jià)格優(yōu)勢來取代“鉛酸電池”則顯然是不現(xiàn)實(shí)的。

    那么，就現(xiàn)有條件而言，如何突破目前“鋰電池成本過高”之瓶頸制約，來提升“鋰電車”之普及率呢？筆者以為，我們或可以通過進(jìn)一步優(yōu)化驅(qū)動(dòng)方式，來大幅提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)之“能效比（額定扭矩/額定功率）”，以減少電池的能量消耗及其容量配置，從而可降低電池成本；這將有助于“鋰電車”之普及率的更有效提升。或者更具體和直觀地講，若在現(xiàn)有產(chǎn)品之基礎(chǔ)上，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)之功效（能效比）提升1倍，則可以減少一半的電池容量配置；而提升至3倍則可以省去2/3的電池容量配置，等等。

    顯然，如能達(dá)到上述預(yù)期技術(shù)效果，這對于大幅降低鋰電池成本，提升“鋰電車”之普及率，或許是一條較為經(jīng)濟(jì)和更為有效之解決途徑；或者可以說，若能實(shí)現(xiàn)如上所述之預(yù)期技術(shù)效果，或?qū)⒔o電動(dòng)自行車技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級帶來一次變革，則預(yù)示著電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)之“鋰動(dòng)時(shí)代”或已經(jīng)帶來。

    然而，就現(xiàn)有產(chǎn)品之驅(qū)動(dòng)方式而言，主流產(chǎn)品均采用“輪轂<http://www.ddc.net.cn/cp/lungu/>電機(jī)”驅(qū)動(dòng)，尤其是“低速輪轂電機(jī)直驅(qū)方式”，或已成為現(xiàn)有整車產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，一種固定（固有）的設(shè)計(jì)模式；因此，可以說，現(xiàn)有產(chǎn)品之優(yōu)化設(shè)計(jì)，都是局限于該驅(qū)動(dòng)方式所做出的改進(jìn)；故，優(yōu)化及改進(jìn)效果或是有限的，或顯得“微不足道”。當(dāng)然，該驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)或在于，采用直接驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)之方式，傳動(dòng)效率較高。但筆者以為，采用輪轂電機(jī)直驅(qū)方式，若用于高速車輛則相對趨于合理，這是因?yàn)椋?/P>

    它可充分利用和發(fā)揮電機(jī)的高轉(zhuǎn)速，工作效率較高；而用于電動(dòng)自行車等低速車輛則不然，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速需要與車輪轉(zhuǎn)速相匹配，則電機(jī)轉(zhuǎn)速受到一定限制，使其工作效率的更有效提高將受到限制。當(dāng)然了，經(jīng)過多年來的不斷改進(jìn)，目前低速輪轂電機(jī)技術(shù)已相當(dāng)成熟。然而，正因?yàn)槿绱?，欲通過進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)來提升其功效（能效比），則提升空間已不大；或者更通俗與更直觀的講，基于現(xiàn)有低速輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，即便是將其改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì)做到極致，或很難實(shí)現(xiàn)其功效的倍增。也就是說，在新材料、新工藝以及新的技術(shù)方法尚未出現(xiàn)之前（或尚未成熟運(yùn)用之前），若要進(jìn)一步提升“低速輪轂電機(jī)”之功效（能效比），則將受到現(xiàn)有技術(shù)條件的制約。

    據(jù)上所述之分析以及筆者的理解，若要更大幅度的提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效（能效比），或應(yīng)該選擇更趨合理的驅(qū)動(dòng)方式。原因在于，目前的輪轂電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)方式，由于受到車輪轂特定結(jié)構(gòu)及軸向尺寸的限制，而使得其功效的提升受到限制，不利于驅(qū)動(dòng)電機(jī)之“高能效”優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此，更宏觀的講，現(xiàn)有低速輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，或成為電動(dòng)自行車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，又一“技術(shù)瓶頸”。據(jù)此，筆者以為，進(jìn)一步提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效（能效比）乃是今后之發(fā)展方向。理由在于：即便是將來電池技術(shù)有所突破，但是，“革新驅(qū)動(dòng)方式、提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功效即減少電池能量（能源）消耗”之改進(jìn)思路（設(shè)計(jì)理念），將會始終保持（即：不會失去）其“技術(shù)先進(jìn)性”；這一點(diǎn)乃顯而易見。

    而固守于“低速輪轂電機(jī)”驅(qū)動(dòng)方式、并依賴于電池技術(shù)上的突破；這將使我們解決問題之途徑及其技術(shù)方法或受到束縛，則改進(jìn)思路及其解決方案或存在局限性。相比之下，運(yùn)用現(xiàn)有成熟技術(shù)（最新技術(shù)），對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，而無論采用何種驅(qū)動(dòng)方式，只要適宜和具備產(chǎn)品“運(yùn)行工況”等相關(guān)技術(shù)條件之要求，并能大幅提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效（能效比）即減少電池能量消耗；則乃較佳驅(qū)動(dòng)方式。并且，其技術(shù)優(yōu)勢或更體現(xiàn)于：其一，運(yùn)用現(xiàn)有成熟技術(shù)則實(shí)施難度大大降低，無技術(shù)瓶頸制約；其二，節(jié)能效果（即減少能源消耗），則是采用提高電池“比容量”之解決方案所不能夠做到的。

    該解決方案及實(shí)施例中，提出了：采用“高能效”電機(jī)及其“高效率”工作方式（驅(qū)動(dòng)方式）之改進(jìn)思路；并給出了具體改進(jìn)措施。其中，核心部件為一“高能效減速增矩電機(jī)”，其技術(shù)優(yōu)勢與特點(diǎn)在于，構(gòu)成簡約、方便實(shí)施，或可由現(xiàn)有產(chǎn)品（減速電機(jī)）作相應(yīng)的改進(jìn)即可；具體為：可選用同一系列而不同規(guī)格的現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改制便可（即：采用“非標(biāo)設(shè)計(jì)”之設(shè)計(jì)方法便可）。并且，該解決方案用于現(xiàn)有產(chǎn)品之優(yōu)化設(shè)計(jì)，不但無需改變現(xiàn)有電機(jī)產(chǎn)品之原有基本結(jié)構(gòu)（磁路）設(shè)計(jì)，而且改進(jìn)效果乃尤為顯著。經(jīng)對相關(guān)參數(shù)的簡約計(jì)算、以及對“參照樣機(jī)”的初步試驗(yàn)與相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)則表明：

    它與現(xiàn)有產(chǎn)品及其“低速輪轂電機(jī)直驅(qū)方式”同比，至少可將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效提升6倍，則實(shí)用效果即相當(dāng)于電池的“比容量”提高了6倍，或等效于電池的容量配置增加了6倍，這將有助于整車產(chǎn)品的“低成本、輕量化及簡約化”設(shè)計(jì)；尤其對于降低“鋰電池”成本和提高現(xiàn)有“鋰電車”產(chǎn)品之普及率，或?qū)a(chǎn)生較為顯著的實(shí)際效果。

    結(jié)語：

    通過進(jìn)一步（大幅）提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之功效（能效比）、繼而大幅減少電池容量配置及其“鋰電池”成本，遠(yuǎn)比降低“鋰電池”本身之成本（造價(jià)）要容易的多。其技術(shù)優(yōu)勢及其可行性就在于：不僅實(shí)際應(yīng)用效果更為顯著，而且就現(xiàn)有技術(shù)條件乃可以方便做到的。而這對于有效降低“鋰電池”成本和提升“鋰電車”普及率，以期鋰電產(chǎn)品在短期內(nèi)獲得更為廣泛之普及，或?qū)砀鼮轱@著的實(shí)際效果。因此，客觀的講，就目前現(xiàn)有技術(shù)及其實(shí)施條件，或已經(jīng)具備了“經(jīng)濟(jì)款鋰電車”之商品化開發(fā)、以及規(guī)?；慨a(chǎn)的實(shí)施條件；而我們真正所要做的，或只需“更新設(shè)計(jì)理念、改變技術(shù)思路”，僅此而已。據(jù)此，我們更有理由相信：我國電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)之“鋰動(dòng)時(shí)代”或已經(jīng)全面展開。