充满希望的电动摩托车

摩托车自其发明以来，发展很快。特别是随着人民生活水平的提高，这种比自行车快捷、比汽车轻便的轻型现代化交通工具，日益走进千家万户，尤为青年人所喜爱，成为一种时尚。然而，由于燃油摩托车本身不可避免的污染问题及其管理的困难性，一些国家的大城市已经逐步开始限制摩托车数量的发展。以电力代替燃油作为车辆行驶动力能源的电动摩托车，就是为解决上述矛盾而开发、研制的。

为了迎合人们的审美观和放置蓄电池的需要，大部分电动摩托车都采用类似于现行踏板摩托车的车体。这种车体不仅造型美

观，而且可以减小空气阻力。由于目前电动摩托车大都采用铅酸蓄电池，不仅自重大

（占整车重量的 40％左右），而且体积大，因此，设计中必须考虑加强车架的强度，注意载荷的合理分配，以确保车辆运行平稳和安全可靠。同时，由于整车重量的增加而导致惯性增大，制动系统的可靠性与稳定性也必须加以考虑。

电机作为驱动车体前进的动力机械，是摩托车十分重要的组成部分，可分为直流电机和交流电机两种。由于直流电机便于调速和控制，并兼有控制系统简单、成本低廉等优点，因此，目前直流电机的应用较为广泛。然而，直流电机的缺点也是明显的：在功率相同的情况下，购置成本要比交流电机高，且质量、体积指标远不如交流电机，而且单位功率的耗能也高；另一方面，其制造和维修的工艺性与经济性不如交流电机，检测和保养也甚为不便。所以，许多电动汽车采用的是蓄电池——递变器——交流电机的方式。但对于体积小、重量轻的电动摩托车来说，不宜安装递变器，而应采用直流电机为宜。

控制系统的主要功能是调速，并控制各种信号。一般电动摩托车是利用晶闸管和功率晶体管来进行斩波调速的，以 100～1000 次/秒的脉冲对直流电动机的磁场进行控

制。通过控制电枢端电压和电枢电流就可以控制转速并控制扭矩。另外，控制系统还起着控制灯光、信号、制动时切断电源等作用。

对电动摩托车是否需要传动系统，目前还存在争议。一种观点认为只要合理利用电动机的参数，就可以直接用电机驱动车轮，通过控制电机的转速来调整车辆的行驶速度；另一种观点认为，电机起动低速时扭矩大、高速时扭矩小，为了充分发挥电机的性能，应该配备传动系统。究竟哪一种方法更为科学，还有待于进一步探讨和研究。

与燃油的传统型摩托车相比，电动摩托车具有很多优点：

其一是零排放、低噪声。电动摩托以电作为驱动能源，运行时不排出任何废气。而且，由于没有发动机工作时的噪声，其整体噪声也明显低于燃油摩托车。这对于注重环境保洁与安静的未来社会来说，无疑是一种值得推广的交通工具。

其二是能源来源广。石油资源的日趋不足使燃油车辆日益感到能源危机，而电能却来源广泛，可通过原子能和水力发电等多种途径获得。而且就能源利用效率而言，电动车也高于燃油车。

其三是维护保养费用低。燃油摩托车出现故障是不可避免的，每辆车每年所需付出

的维修费就相当可观，而电动摩托车除定期充电外，基本无维护和保养问题。

其四是安全性能好。只要确保蓄电池不漏电，就可以保证电动摩托车的安全，杜绝了汽油车烧车和爆炸的危险。

然而，尽管电动摩托车有着上述许多的优点，但它也存在不少至今还没有克服的缺点和技术上的困难，因此迟迟无法普及，发展缓慢。这些缺点和困难主要有：

第一，续驶能力不足。目前电动摩托车的续驶距离一般仅为 60～80 公里，远远赶不上同档次的燃油摩托车。其关键原因在于目前的电动摩托车采用的大多是铅酸蓄电池，这种蓄电池尽管工作性能可靠、价格低廉，但质量能（量）（即每千克的电池能够提供的能量〈Wh/kg〉，这个指标决定了电动车辆的续驶能力即一次充电能够行驶的距离）太低。所以，选择质量能（量）较高的电池是电动车设计中应该首先考虑的问题。

第二，充电不方便。一是充电时间过长，一般都要在几个小时以上，远不如燃油车的加油来得快捷、方便；二是无专门充电站，即使某些蓄电池具备快速充电能力，也暂时无处可充电。如果恰在中途耗尽电能，就要造成人推车走的“车骑人”的尴尬局面。

第三，成本偏高。由于电机的一些关键部件成本较高，再加上还没有投入批量生产，致使电动车售价偏高。

第四，蓄电池寿命短。普通铅酸蓄电池的寿命长短与用户的使用、维护关系密切。现有铅酸蓄电池的寿命一般为 1～2 年，显然偏短。

尽管如此，电动摩托车作为一种绿色产品取代燃油摩托车的主导地位还是在所难免的，这只是时间问题。当然，这还得取决于电动车技术的发展。

从长远发展的角度看，今后电动摩托车的研究必须解决如下几个方面的技术问题：

首先是开发新型动力型蓄电池。蓄电池所存在的技术缺陷是导致电动摩托车发展缓慢的主要原因，因此，开发新型的动力型蓄电池对于电动摩托车的开发和普及至关重要。这种新型电池必须在质量能（量）、体积能（量）（即每升容积的蓄电池能够提供的能量〈wh/1〉。它决定了蓄电池占据车内空间的大小）、质量功率（即每千克重量的蓄电池能够提供多大功率〈w/kg〉。它决定电动车的加速性和最高时速）、寿命和价格等五个指标上有大的突破与提高，以延长电动车辆的续驶距离、减轻车体自重、提高时速与加速性能，并使其在价格上具有竞争

实力。自然，快速的充电性能也是十分重要的，没有人愿意为充一次电而等上半天。在这种新型电池的开发上，美国和日本都进行了大量的研究，并取得了可喜的进展。据报道，美国飞轮系统公司设计研制的飞轮蓄电池已可使电动车的续驶距离延长三倍，寿命长达 25 年，而完成一次能量补充仅需 15 分钟。

其次，运用新型材料减轻车身质量。除采用新技术提高蓄电池的质量能（量）、体积能（量）和质量功率，以减轻蓄电池的体积和重量外，可用新型材料制成轻量化车身，轮胎、车轮，制动器等也应轻量化。这样既可大大减少电动车辆在运行中因自重所造成的负荷能耗，又可使电动摩托车更加体现出其作为轻型交通工具的轻便特点。

另外，实现低成本化、建立配套设施等，也是今后电动车发展中应重视的问题。科学技术发展到今天，重视环境保护已

成为世人的共识，任何污染环境的行为都越来越受到公众的指责。电动车是当今唯一最有希望的绿色产品之一，各国政府、科研机构、企业都不惜耗费大量的人力、物力进行研究，着手解决各个关键技术。所有这些表明，电动车时代的到来已指日可待。