不含电池的电传动能不能应用在汽车上？
一个大胆的设想，却也不是全然不可行：不含电池的电传动，能否在汽车上找到一席之地？要回答这个问题，我们得剥开“电池”这层最显而易见的束缚，深入探究电传动系统的本质，以及能量储存和供给的各种可能性。
传统意义上，说到电驱动汽车，我们脑海里首先浮现的就是新能源汽车那硕大的电池组。它是储能的基石，是能量的“油箱”。没有它，电动车就如同无米之炊。然而，如果我们把视角放宽，不执着于化学能电池的固有形态，而是探寻其他可以储存和释放电能的载体，答案或许会变得更加开放。
理论上的可行性：能量从何而来？
既然没有电池，那能量就必须有一个外部的、或者是在车辆运行过程中不断获取并转化的来源。这就像内燃机汽车需要加油站，或者像那些老派的蒸汽火车需要煤炭和水一样。在电传动的语境下，这意味着我们需要一个持续的电能供应机制，或者是一个能够快速补充能量的系统。
1. 外部供电的“有轨电车”模式升级：
接触网供电的延伸： 我们最熟悉的例子就是有轨电车或无轨电车。它们通过架空接触网或第三轨获取电力，直接驱动电机。如果将这种模式“无线化”，或者说在特定线路上实现“无线接触网”的供电，理论上是可以的。比如，在高速公路、特定工业区、或者城市内的固定线路上，设计特殊的供电单元，让车辆在行驶过程中能够无线充电或直接取电。想象一下，在高速公路的某些路段，车辆能以非常高的速度“吸附”电力，就像给手机无线充电一样，只不过规模和功率要大得多。
感应充电的密集部署： 另一种可能是，在道路下方或路边密集部署感应充电线圈。车辆行驶在上，通过感应耦合原理，在需要的时候获得电力。这就像一种“地面供电网”。当然，这需要巨大的基础设施投入，而且能量的传输效率、安全性和成本都是需要解决的巨大难题。
2. 车载能量储存与转化的新形式：
超级电容器（Supercapacitors）： 超级电容器虽然也算是一种电化学储能装置，但其储能密度远低于锂电池，能量释放速度却快得多。它们可以瞬间吸收和释放大量的电能。如果能够设计一种系统，让车辆在停车、减速、或者通过固定的能源补给点时，能够快速“灌满”超级电容器，然后利用这些能量驱动车辆，这或许是一种思路。例如，在公交车站、交通信号灯前、甚至加油站，都可以设置快速充电设备。这种模式的好处是超级电容器的充放电次数远高于电池，且更安全。但缺点是其能量密度不足以提供长续航，更适合频繁启停、能量回收利用率高的场景。
飞轮储能系统： 这是一个相对古老但依然有潜力的技术。飞轮储能利用旋转质量的动能来储存能量。车辆加速时，将能量转化为飞轮的旋转动能；需要驱动时，再将飞轮的动能转化为电能驱动电机。这种系统响应速度极快，充放电循环寿命极长。但其能量密度仍然是限制其在汽车上广泛应用的主要因素，而且高速旋转的飞轮也带来安全和体积上的挑战。如果能将飞轮做到极致轻便、高转速且安全可靠，并配合其他能量补充方式，或许能成为一种辅助储能手段。
氢燃料电池（结合氢气储存）： 如果我们将“不含电池”定义为“不含化学能锂离子电池”，那么氢燃料电池汽车就进入了我们的视野。氢燃料电池通过氢气和氧气的化学反应产生电能，驱动电机。它车上没有传统意义上的电池组（可能只有辅助性的启动电池或小的储能装置来应对瞬时功率需求），而是依靠储氢罐储存氢气。这是一种非常成熟的电传动技术。问题在于氢气的制备、储存、运输以及加氢站的普及，还有氢气本身的安全性顾虑。但从“不含电池”的定义来看，它无疑是符合的。
应用场景的限制与可能性：
即使理论上存在不含电池的电传动方式，其应用也必然受到很大限制。
固定线路或区域性应用： 如前所述，接触网或密集感应充电网络最适合在有固定运行轨迹的车辆上，例如城市公交车、轨道交通、港口或矿山的专用车辆。这些车辆的运行路线和范围相对可控，便于建设和维护供电基础设施。
特定功能车辆： 某些需要瞬间大功率输出但运行时间不长的车辆，例如某些类型的工程机械、或者需要进行频繁能量回收的特种车辆，或许可以考虑超级电容器或飞轮储能的组合。
混合动力模式下的角色： 在某些复杂的混合动力系统中，不排除会引入除了主驱动电池之外的辅助储能技术，例如超级电容器作为能量缓冲，或者飞轮在制动时储存能量并用于起步。
挑战与现实考量：
要让不含电池的电传动真正落地到普通家用汽车上，还需要克服一系列巨大的挑战：
基础设施建设： 无线供电、密集感应充电网络、氢气加注站的建设，都需要巨额的投资和时间。这涉及到能源、交通、城市规划等多个层面的协调。
能量密度与续航里程： 除了氢燃料电池，其他储能方式（如超级电容器、飞轮）的能量密度都远远无法与锂电池相比。这意味着车辆的续航里程会受到极大限制，或者需要频繁地进行能量补充。
成本与效率： 新能源补给网络的建设成本、能量传输损耗、以及其他储能技术的制造成本，都可能导致整体成本高昂，难以与成熟的内燃机汽车或现有的电池电动汽车竞争。
安全性与可靠性： 无论是高压无线供电、感应耦合，还是高速旋转的飞轮，都需要极高的安全标准和可靠性保障，以应对各种复杂的使用环境和潜在的故障。
用户体验： 用户不希望每次出行都要担心续航，或者在固定的地点等待漫长的能量补充。便捷性和自由度是汽车消费非常看重的因素。
结论：
严格意义上讲，如果我们定义的“电池”是狭义的化学能储能装置（如锂电池、镍氢电池），那么不含电池的电传动在汽车上并非不可能，尤其是氢燃料电池技术已经证明了这一点。而其他的“准电池”储能方式，如超级电容器和飞轮，虽然在理论上可以通过与外部供电网络结合来驱动汽车，但其能量密度和续航的短板，以及高昂的基础设施成本，使得它们更可能出现在特定领域或作为现有技术的补充，而非取代主流的电池电驱动。
将电传动从电池的束缚中解放出来，是一个充满想象力的方向，它促使我们思考更广泛的能源储存和供给方式。但现实的考量是残酷的，新技术需要找到一个能够平衡技术可行性、经济效益、用户需求和安全性的“甜蜜点”，才能真正地驶上道路，改变我们的出行方式。在可见的未来，电池电驱动或许依然是电动汽车的主流，但探索“无电池”的可能性，无疑是对未来出行方式的一次有益的拓展与思考。
传统意义上，说到电驱动汽车，我们脑海里首先浮现的就是新能源汽车那硕大的电池组。它是储能的基石，是能量的“油箱”。没有它，电动车就如同无米之炊。然而，如果我们把视角放宽，不执着于化学能电池的固有形态，而是探寻其他可以储存和释放电能的载体，答案或许会变得更加开放。
理论上的可行性：能量从何而来？
既然没有电池，那能量就必须有一个外部的、或者是在车辆运行过程中不断获取并转化的来源。这就像内燃机汽车需要加油站，或者像那些老派的蒸汽火车需要煤炭和水一样。在电传动的语境下，这意味着我们需要一个持续的电能供应机制，或者是一个能够快速补充能量的系统。
1. 外部供电的“有轨电车”模式升级：
接触网供电的延伸： 我们最熟悉的例子就是有轨电车或无轨电车。它们通过架空接触网或第三轨获取电力，直接驱动电机。如果将这种模式“无线化”，或者说在特定线路上实现“无线接触网”的供电，理论上是可以的。比如，在高速公路、特定工业区、或者城市内的固定线路上，设计特殊的供电单元，让车辆在行驶过程中能够无线充电或直接取电。想象一下，在高速公路的某些路段，车辆能以非常高的速度“吸附”电力，就像给手机无线充电一样，只不过规模和功率要大得多。
感应充电的密集部署： 另一种可能是，在道路下方或路边密集部署感应充电线圈。车辆行驶在上，通过感应耦合原理，在需要的时候获得电力。这就像一种“地面供电网”。当然，这需要巨大的基础设施投入，而且能量的传输效率、安全性和成本都是需要解决的巨大难题。
2. 车载能量储存与转化的新形式：
超级电容器（Supercapacitors）： 超级电容器虽然也算是一种电化学储能装置，但其储能密度远低于锂电池，能量释放速度却快得多。它们可以瞬间吸收和释放大量的电能。如果能够设计一种系统，让车辆在停车、减速、或者通过固定的能源补给点时，能够快速“灌满”超级电容器，然后利用这些能量驱动车辆，这或许是一种思路。例如，在公交车站、交通信号灯前、甚至加油站，都可以设置快速充电设备。这种模式的好处是超级电容器的充放电次数远高于电池，且更安全。但缺点是其能量密度不足以提供长续航，更适合频繁启停、能量回收利用率高的场景。
飞轮储能系统： 这是一个相对古老但依然有潜力的技术。飞轮储能利用旋转质量的动能来储存能量。车辆加速时，将能量转化为飞轮的旋转动能；需要驱动时，再将飞轮的动能转化为电能驱动电机。这种系统响应速度极快，充放电循环寿命极长。但其能量密度仍然是限制其在汽车上广泛应用的主要因素，而且高速旋转的飞轮也带来安全和体积上的挑战。如果能将飞轮做到极致轻便、高转速且安全可靠，并配合其他能量补充方式，或许能成为一种辅助储能手段。
氢燃料电池（结合氢气储存）： 如果我们将“不含电池”定义为“不含化学能锂离子电池”，那么氢燃料电池汽车就进入了我们的视野。氢燃料电池通过氢气和氧气的化学反应产生电能，驱动电机。它车上没有传统意义上的电池组（可能只有辅助性的启动电池或小的储能装置来应对瞬时功率需求），而是依靠储氢罐储存氢气。这是一种非常成熟的电传动技术。问题在于氢气的制备、储存、运输以及加氢站的普及，还有氢气本身的安全性顾虑。但从“不含电池”的定义来看，它无疑是符合的。
应用场景的限制与可能性：
即使理论上存在不含电池的电传动方式，其应用也必然受到很大限制。
固定线路或区域性应用： 如前所述，接触网或密集感应充电网络最适合在有固定运行轨迹的车辆上，例如城市公交车、轨道交通、港口或矿山的专用车辆。这些车辆的运行路线和范围相对可控，便于建设和维护供电基础设施。
特定功能车辆： 某些需要瞬间大功率输出但运行时间不长的车辆，例如某些类型的工程机械、或者需要进行频繁能量回收的特种车辆，或许可以考虑超级电容器或飞轮储能的组合。
混合动力模式下的角色： 在某些复杂的混合动力系统中，不排除会引入除了主驱动电池之外的辅助储能技术，例如超级电容器作为能量缓冲，或者飞轮在制动时储存能量并用于起步。
挑战与现实考量：
要让不含电池的电传动真正落地到普通家用汽车上，还需要克服一系列巨大的挑战：
基础设施建设： 无线供电、密集感应充电网络、氢气加注站的建设，都需要巨额的投资和时间。这涉及到能源、交通、城市规划等多个层面的协调。
能量密度与续航里程： 除了氢燃料电池，其他储能方式（如超级电容器、飞轮）的能量密度都远远无法与锂电池相比。这意味着车辆的续航里程会受到极大限制，或者需要频繁地进行能量补充。
成本与效率： 新能源补给网络的建设成本、能量传输损耗、以及其他储能技术的制造成本，都可能导致整体成本高昂，难以与成熟的内燃机汽车或现有的电池电动汽车竞争。
安全性与可靠性： 无论是高压无线供电、感应耦合，还是高速旋转的飞轮，都需要极高的安全标准和可靠性保障，以应对各种复杂的使用环境和潜在的故障。
用户体验： 用户不希望每次出行都要担心续航，或者在固定的地点等待漫长的能量补充。便捷性和自由度是汽车消费非常看重的因素。
结论：
严格意义上讲，如果我们定义的“电池”是狭义的化学能储能装置（如锂电池、镍氢电池），那么不含电池的电传动在汽车上并非不可能，尤其是氢燃料电池技术已经证明了这一点。而其他的“准电池”储能方式，如超级电容器和飞轮，虽然在理论上可以通过与外部供电网络结合来驱动汽车，但其能量密度和续航的短板，以及高昂的基础设施成本，使得它们更可能出现在特定领域或作为现有技术的补充，而非取代主流的电池电驱动。
将电传动从电池的束缚中解放出来，是一个充满想象力的方向，它促使我们思考更广泛的能源储存和供给方式。但现实的考量是残酷的，新技术需要找到一个能够平衡技术可行性、经济效益、用户需求和安全性的“甜蜜点”，才能真正地驶上道路，改变我们的出行方式。在可见的未来，电池电驱动或许依然是电动汽车的主流，但探索“无电池”的可能性，无疑是对未来出行方式的一次有益的拓展与思考。
网友意见
内燃机最大的缺陷，一是没有零转速输出，二是功率调节的能力太差。没有电池的电传动只能解决第一个问题，解决第二个问题则需要电池。这也是问什么内燃机电传动的架构诞生小一百年了，直到乘用车锂电池系统成熟之后，才出现了具有较高实用价值的量产乘用车型。
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