上几篇中，我们简单地讨论了充电电池的工作原理，了解了几种常见的充电电池技术，今天我们来重点了解一下电池技术的一个应用——电动车。

我们现在谈电动车的时候，似乎是在谈新概念，高科技，未来技术云云，其实大家或许不知道，最早的机动车不是使用内燃机的汽车，而是电动车。包括电池电动车，在19世纪的下半叶，电动车的统治地位一直没有被撼动过，直到20世纪初，电动车才逐渐被内燃机汽车所取代，之后，在整个20世纪，电动车就被人们遗忘了，在汽油非常便宜的年代，很少有人会想到把巨额研发经费放到电动车上，直到最近10年。由于石油价格的不断攀升，迫使人们去痛苦地回忆100年前的“高科技”。

混合动力车的分类

最早进入人们视野的电动车，并非纯电动，而是和内燃机“妥协”的结果，叫做混合动力汽车，混合动力汽车和传统的汽车比较，不仅使用内燃机来驱动，同时还配备有电池和电动机驱动系统，根据汽车的驱动原理，混合动力汽车大体可以分成三类。

第一类叫做并联式混合动力汽车，这和并联电路的概念相似，这种车是由内燃机和电池电动机同时驱动的，电池在汽车刹车时自动充电，高速运动的汽车有着很大的动能，当我们决定让汽车停下来时，就要浪费掉这些动能，我们知道能量不会凭空产生和消失，那么，这么大的动能，最终就变成了摩擦生热产生的热能，摩擦发生在刹车蹄片上，同时也可能发生在车轮和路面之间，刹车蹄片和轮胎由于克服摩擦会产生磨损，所以要定期更换，你看，我们不仅浪费了能量，同时还要为昂贵的材料埋单，而这种混合动力汽车就克服了这些问题，它的特点是，在驾驶员让汽车减速时，让汽车多余的动能消耗在迫使发电机的转子转动的过程中，转子转动就产生了电能来给电池充电，这样就完成了汽车的减速和电池的充电，并且节约了刹车蹄片和轮胎，一举多得，这种混合动力汽车的电池通常体积比较小，能够储存的能量有限，所以在驾驶员出门前，在家中为这种电池充电就显得意义不是很大了，同时由于电池容量小，不能够独立驱动汽车，所以这种混合动力汽车一般没有外电源充电的功能。

第二类叫做串联混合动力汽车，这种汽车的电池体积较大，能够独立提供驱动汽车的功率，由于容量大，在汽车行驶前进行充电就变得很有必要了，所以具有外电源充电的功能，可以用外电源充电的汽车也叫做插电式混合动力汽车，如果是短途旅行，则完全可以只使用电池的能量完成旅行：如果路程超过了电池的续航能力，就可以改用车上配备的内燃机作为发电机为电池充电，并且仍然使用电池来驱动汽车完成行驶。

第三类叫做混联式混合动力汽车，这种车结合了以上并联和串联两种技术的特点，所以具有很多的优势，是目前最新的一种技术方案。

生产纯电动汽车的原因

既然有和内燃机妥协的混合动力汽车，就也有完全不妥协的、革命彻底的纯电动汽车，坐了近100年的“场边冷板凳”，纯电动汽车终于又有机会出场了。

纯电动汽车只有一个动力来源——充电电池(也有不同的意见，说可以是超级电容器，或者燃料电池的，这些问题我们以后会讨论)，这种汽车没有噪声，没有废气的排放，绿色环保，纯电动汽车为什么会在100年前被内燃机汽车所取代，成为替补呢?原因有两个：其一是石油的大量开采导致其衍生产品——燃油的价格在20世纪上半叶十分低廉，而当时电池的成本并没有优势，这使得内燃机汽车体现出运营的价格优势，其二是燃油具有很高的能量密度，我们做个比较，50kg的汽油可以驱动1t重的小汽车在高速公路上行驶达400km以上：而百年前的“顶级”电池设备，铅酸电池，如果重50kg的话，估计最多可以驱动1t重的汽车跑5km，所以当时的电池和燃油相比，单位质量能够提供的能量是非常低的。

今天我们重新关注电动车，是因为现在我们有足够的理由反驳上面两个原因，其一，和上个世纪初相比，今天我们对于石油的依赖无以复加，其价格的节节攀升，大大抹杀了内燃机车的运营优势，其二，经过了百年发展，电池技术已经今非昔比，锂离子电池的能量密度，目前已经达到铅酸电池的5-10倍；同时，十几分钟甚至几分钟完成充电的电池近年来已经在实验室中得到实现，高科技电池的普及，如果再能够辅以道路沿途的充电系统，续航能力将不再是电动车的瓶颈。

在上述两条以外，还有一条重要原因，就是我们迫切需要保护脆弱的生态环境，众所周知。大城市的空气质量是不容恭维的，远远不敌乡村，其原因主要是汽车尾气的排放，在内燃机中，燃油被汽化之后，和汽缸中吹人的空气充分混合，充分燃烧，产生对活塞的推动力，但是大家不要忘记了，空气成分中，按体积分数计算，78％是氮气，这些氮气是内燃机工作所不需要的，但是在高温燃烧中，氮气也反应了，并且生成了一氧化氮、二氧化氮等有毒气体，这些有毒气体需要用安装在汽车排气系统中的催化剂来除掉，对于比较旧的汽车而言，催化剂性能退化，对这些气体的吸附转化能力很差，所以这些车的尾气对于环境的污染是很严重的。

在电动汽车的研发上，世界各国争先恐后，传统汽车强国，美国、德国、日本，还有新兴国家韩国，纷纷推出自己的混合动力汽车，与此同时，中国的汽车厂商在电动车方面异军突起，让世界对中国的汽车产业刮目相看，其中以比亚迪为代表，作为电池大王、国际知名的电池生产商，比亚迪非常富有胆略地进军汽车行业，并且顺理成章地在电动车上取得突破，旋风式的一套组合拳，令西方汽车商触不及防，这是非常令人高兴的事，要知道，我们虽然错过了百年前的机遇，但是现在的电动车领域，瓶颈在于电池技术，中国在这方面在世界上是有相当分量的，是和世界其他竞争者站在同一条起跑线上的，这是“洗牌”的大好时机，比亚迪等汽车厂商的机遇可谓百年一遇，中国是否能洗掉百年汽车耻辱，就看未来十年的作为了。