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电动车？混合动力车？更轻的车？让穆勒教授告诉你
R·A·穆勒/文
可惜啊，电动汽车有非常严重的问题。电池存储的能量与汽油比起来实在太小。高效电池，即高成本的电池，如用于手机和笔记本电脑的电池，其储存的能量，在相当质量下，只有汽油的1%。而且它非常贵，电动汽车的真实成本不是充电成本，而是电池更换成本。
电动汽车听起来是个好主意。新闻里大肆宣扬“特斯拉”电动敞篷跑车和插电式混合动力车。将插头插在墙上就能给你的车充电，然后零排放地驾着它四处跑。
丰田普锐斯是半电动的，那是了不起的成功，是吗？而且，插头充电很便宜，l千瓦时只要10美分。当汽油每加仑3美元(即每升5.5元人民币)时，它的能量费用是每千瓦时36美分。
这意味给汽车充电，花费不及燃烧汽油的1/3！
可惜啊，电动汽车有非常严重的问题。最基本的一个问题，是电池存储的能量与汽油比起来实在太小。高效电池，即高成本的电池，如用于手机和笔记本电脑的电池，其储存的能量，在相当质量下，只有汽油的1%。那是一个很高的比例。
因为电比汽油的效率高，这个因子多少得到一些弥补，所以电池的能量大约为汽油的1/30。
如果一段里程需要62磅汽油，就需要1860磅 (接近1吨)电池。因为单位体积的电池比汽油重，所以它们并不需要占据30倍的空间，只需要10倍就够了。这也是特斯拉跑车成为可能的原因。
节约成本是幻想。高效电池非常昂贵，而且充电700次以后就需要更换。下面是简单的计算。
我的笔记本电脑(我正用来写这些东西)的电池，存储了60瓦时电量。它可以充电700次，释放的总能量为42千瓦时。然后需要用130美元换新的。根据这些数字，可以得出电池的更换成本为130美元/42千瓦时，约为每千瓦时3美元，比每千瓦时10美分的充电成本高了30倍。
高价电池的真实成本不是充电成本，而是更换成本。同样的数字也适用于特斯拉跑车。如果不换新电池，看起来是很便宜。电池是那种车的最昂贵部分。
电池就不能做得便宜一些吗？能，但那样一来，它们就不可靠了，而且通常充电次数也更少。如果你给你的电脑、手机或数码相机买过某些国家制造的高价电池，可能会有那样的经历。
高成本的原因，部分是因为电池具有内在的危险性。如果质量控制不好，电池可能会自燃。
难道不能改进技术达到更多的充电次数吗？能，工程师们正在做呢。问题是，电池充电靠化学反应，为了给电池充电，需要在维持电极的物理整体性能的同时倒转那种化学反应，这是很难的。
假如技术真的进步了，电池能充电7000次，而不是700次，那么电能的费用将是汽油的3倍，而不是30倍。
另外还有一个问题，汽油可以在两三分钟内灌进汽车，而充电一般需要15分钟或半个小时。快速充电电池正在研发中，但它们也许更贵。
普锐斯怎么样呢？那是一种混合动力车—而它用电。这是了不起的成功！这岂非证明我的数字错了？
遗憾的是，答案是否定的。尽管很少有普锐斯跑了足够的里程而需要更换新电池，它的电池仍是有限的。它在多数时间用汽油，以尽可能减小电池更换的问题。
电池最终还是需要更换的，如果车主人知道成本那么高，肯定会吓一跳。
有些普锐斯主人将车改造为“插电式”的，以便在家里给车充电。还有人加了线圈，以便车在不开启汽油引擎时以纯电池模式启动。他们说节约了大量油钱。那是真的，但他们用电池越多，更换电池就越勤。当他们不得不买新电池时，也许会发抖—当然不是被电击。
有一种便宜而可靠的电池，更换起来也不算太贵：用于标准汽车启动引擎的铅酸蓄电池。
这种电池很便宜，可以用于电动车，即使考虑更换电池的费用，与每加仑汽油相当的电能也不会超过3美元。这种电池的主要缺点是储能容量太小了，一般只有汽油能量的1/1000。
结合电动机的高效事实，我们可以得到这样的结论：相同质量下，铅酸蓄电池只是汽油的1/300。所以它们用于极短距离，用在叉式升降机和轮椅上很有效，但因为1/300的能量，很少用于正常的驾驶。
