混合的人生

引擎的妥協——汽車天生是混合動力

人類天生都有駕馭工具的欲望，而操縱一架鋼筋鐵骨的機器在路上行走，確實是蒸汽革命以來每個發明家的夢想。19世紀末，隨著理論科學的發展和工業技術的積累，很多工程師都在嘗試制造能夠自由駕駛的機器車輛。1885年，德國人戈特利布·戴姆勒制成了第一臺汽油內燃機，次年，戴姆勒將它用在車上，造出第一輛用汽油機驅動的“汽車”。不過，當時汽油驅動的汽車并不被人看好。在那時充斥著煤煙和蒸汽的城市里，人們喜歡安靜快捷的西門子電車，因為它更適合作為公共交通工具。

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14年后的1898年，另一位天才的工程師費迪南德·保時捷終于造出了屬于個人的電車，它將蓄電池與輪轂電動機安裝到一臺汽車底盤上，給他取名叫作“Lohner –Porsche”，它充滿電后可跑50公里。第二年，為了擺脫沉重的蓄電池，保時捷又為它的電動汽車裝上了汽油機，通過汽油機帶動發電機發電，再用電能驅動電動機前進，這可是一輛真正意義上的混合動力汽車，在當時是真正超前的設計！戴姆勒老先生也許想不到，他發明的汽油機會被別人裝在一臺不起眼的電動汽車上。

Lohner Porsche,混合動力車的鼻祖.

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19世紀末期到20世紀20年代是電動汽車發展的一個高峰。在早期的汽車消費市場上，電動車比內燃機驅動車有著更多優勢：無氣味、無震蕩、無噪音、不用換擋、價格低廉等。當時形成了以蒸汽、電動和內燃機三分天下的汽車市場格局。不過，戴姆勒的汽油機還是笑到了最后，隨著美國西部石油的大開發和內燃機技術提高，電動汽車在1920年以后漸漸失去了優勢。汽車引擎逐步被內燃機所統治，只有在城市里的公共交通中保留著少量的有軌電車和無軌電車。而因設計電動汽車汽車一炮走紅的保時捷先生也跳槽去了戴姆勒家族旗下的汽車公司。

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“混動”深潛大洋

不過，混合動力并沒有退出歷史舞臺，在人類制造的海中鋼鐵巨獸——潛艇上，混合動力技術一直傳承發展至今，已逾百年。

二戰中德國的U-Boat潛艇采用柴油-電力混合動力裝置.

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潛艇之所以要采用內燃機——電動機混合動力裝置，主要是為了解決潛艇在水下前進的動力問題。在20世紀初，雖然內燃機已經非常成熟，但其工作時需要吸入大量空氣。潛艇潛入水中，需要不時的浮到水面上換氣，很容易被敵方發現，而電動機工作的時候，完全不需要空氣，只要提供電能即可。所以在第一次世界大戰前夕，幾乎所有的潛艇都已經采用了柴油-電力混合動力裝置。當潛艇在水面上時，開動柴油機推動螺旋槳，同時帶動發電機給蓄電池充電，當潛艇進入戰斗位置前，關閉柴油機下潛，使用蓄電池中的電能，驅動電動機帶動螺旋槳前進。時至今日，即使是最先進的核動力潛艇，仍然是由“混合動力”推進——采用電動機驅動螺旋槳，只是用核反應堆發電貯存而已。

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進化出水，混合動力獲新生

不過整個20世紀，汽車動力系統是內燃機的天下。隨著20世紀末幾次能源和環境危機的爆發，再次催生了人們尋找新型動力源的念頭，終于在1990年代，真正實用的混合動力汽車出現了。1997年，豐田公司推出了世界上第一款大規模生產的混合動力汽車普銳斯，至今已經更迭至第三代，是全球銷量最大的混合動力汽車，目前全球銷量已超過300萬臺。

豐田普銳斯最新產品，插電式混合動力車.

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現在，混合動力汽車結構上可謂多種多樣，不過從原理上看，豐田普銳斯所采用的混合動力模式可以說是“最純粹”的，與潛艇非常相似。當發動機在最佳效率輸出狀態時，不僅可以驅動車輛前進，還將一部分功率輸出給發電機產生電能，貯存在電池組中，當車輛慢速、下坡等輕負載行駛中，可以使用電動機驅動。因此，混合動力汽車的行駛距離更長，燃油效率更高，也減少了對環境的污染，一舉多得。

第三代豐田普銳斯采用的HSD（Hybrid Synergy Drive）技術.

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另外，現代混合動力汽車還具有一個潛艇都不具備的“殺手锏”，那就是制動能量回收裝置。目前市面上大多數混合動力汽車、純電動汽車都具有制動能量回收裝置。普通汽車在剎車時，巨大的摩擦力在剎車片上轉化成熱量白白浪費，而通過制動能量回收裝置，可以將輪轂的慣性傳遞給發電裝置，再通過電池組收集起來以備后用，原理與手搖發電的手電筒很像。這樣一來，混合動力汽車的電力來源不僅有發動機的動力輸出，還有本來看似無用剎車慣性，也算是變廢為寶了。

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“混合”人生正在延續

簡單盤點一下，混合動力作為交通工具的驅動裝置，歷史確實曲折。雖然在未來使用清潔的電能作為驅動能源是一個趨勢，但混合動力裝置通過把電能作為中間產物，更加符合目前的“過渡期”使用。隨著化石能源的日漸枯竭，混合動力裝置的優勢越來越凸顯出來，這個過渡時期恐怕還很漫長，你要不要嘗試一下呢？

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