负责:建设英国的电动汽车基础设施

你钻进车里，点火。燃油表慢慢上升;你检查它，在你的脑子里计算你要开多远，并考虑你是否有足够的汽油。如果没有，你大概知道你能跑多远，是否提前加满油。

这是很容易;汽车已经深深扎根于我们的文化，更重要的是，它已经融入了我们的基础设施。加油站很多，燃料消耗很容易理解。实际上汽油用完是很困难的。但随着越来越多的电动汽车上路，情况可能会在很多方面发生变化。加满电是否等于一箱汽油?你将在哪里以及如何给你的车充电?我们需要什么样的基础设施来确保人们能够在需要的时候给汽车充电?你怎么付电费呢?

这是一个复杂的问题，将影响到一系列行业和部门，其中许多行业和部门之前从未相互涉及。举例来说，电力供应商不必过度关注汽车制造商的业务。发电与人们的驾驶方式没有必然的联系。但这一切都必须改变。而且很快。

许多汽车制造商将电动汽车视为一个主要的市场机会，他们想抓住这个机会

罗杰·坎普教授，兰开斯特大学

兰开斯特大学的罗杰·坎普教授说:“这一切都要归功于《2008年气候变化法案》。”他是英国皇家工程院(RAEng)最近一份有关电动汽车相关问题报告的作者之一在这里)．“当对该法案的讨论刚开始时，它讨论的是到2050年减少60%的二氧化碳排放;但在该法案成为法律前大约一个月，这一数字被改为削减80%。当时，我认为工程行业的任何人都没有意识到这将是一个多么巨大的变化。”

这些数字在这里很重要，因为英国整整四分之一的碳排放来自道路车辆。坎普补充说:“如果你必须减少80%的排放量，那么你绝对必须对道路车辆采取行动。”他说，要么你必须大幅削减道路车辆的能源使用量，要么你最终只能使用电动汽车。

如果你认为电动汽车是满足这些义务的一种方式，那你就得想得远一点。坎普说，我们说的不是几万辆电动汽车，甚至不是几十万辆。“目前，英国道路上大约有3000万辆汽车。所以，如果其中1000万，1500万或2000万变成了电动汽车，这意味着什么?特别是对我们来说，这对工程师和工程师有什么影响?”

汽车行业并没有拖后腿。坎普说，我们真的被汽车制造商准备好迎接电动汽车的挑战所震撼。“许多公司把这视为一个重要的市场机会，他们想抓住它;日产将在英国生产的Leaf电动家用汽车就是一个很好的例子。”

我们说的不是几万辆电动汽车，甚至不是几十万辆。目前，英国的道路上行驶着3000万辆汽车。

罗杰·坎普教授，兰开斯特大学

Kemp认为，电动汽车技术的发展本身就是一个问题，特别是涉及到电池的时候。锂离子电池似乎是最有可能的系统，但这些电池，Kemp描述为笔记本电脑的放大电池，并不便宜。一辆汽车可能需要一个50-100公斤重的电池;按照目前的价格，这将比一辆中型汽车还要贵。他还说，我们必须降低价格，使整体产品对消费者具有吸引力。

但更广泛的基础设施问题可能是更大的挑战。《气候变化法案》的目标是中期驱动力，但新政府加大了压力。保守党-自由党联合政府在大选后发布的政策文件中承诺，要在本届议会任期内(即未来5年)建设电动汽车充电基础设施。一旦开始，基础设施就会有自己的动力;它将随着时间的推移而发展，但它最初建立的方式将决定它的形状和发展方式。那么我们如何确保我们做对了呢?

我们希望人们看到，电动汽车只是汽车，就像其他汽车一样。公众对它们的接受是非常重要的

尼尔屠夫,奥雅纳

一个很好的方法是观察人们如何使用电动汽车，并利用这些信息为基础设施的建立提供信息。去年，技术战略委员会(Technology Strategy Board)成立了8个财团，对电动汽车进行“示范试验”，其中最大的一个位于西米德兰兹郡(West Midlands)，最近发布了第一份报告(见上图)。CABLED(考文垂和伯明翰低排放汽车示范)财团由奥雅纳领导，包括意昂集团和阿斯顿、伯明翰和考文垂大学，将研究110辆汽车，其中第一批25辆——三菱iMiEVs——已经投入使用。其余的车队，包括40辆Smart FourTwo电动汽车，25辆Tata Indica vista, 5辆路虎增程车，5辆LTI黑色出租车，以及10辆微型城市氢燃料电池汽车，将在未来几个月内上路。

奥雅纳公司的项目协调员尼尔·布彻说:“这个想法的一部分是让电动汽车成为道路上更常见的风景。”“我们想让人们看到它们只是汽车，和其他汽车一样，它们和普通车辆混在一起，不会有任何危险。”公众接受他们是正常的，这实际上是接受他们的一个非常重要的部分。”Butcher is doing his bit in this: he’s one of the iMiEV drivers, as are television presenters Robert Llewellyn and Quentin Wilson.

但该项目的主要作用是了解司机如何使用他们的汽车。每个司机在家里都设置了一个充电站，可以在20分钟内将汽车充电至85%的电量;有些人在工作场所也有充电桩，或者使用公共充电桩。这些汽车可以在8小时内从标准电源插座充满电。“我们想记录一次典型的旅行有多远;人们充电的频率和地点;他们走得多快;他们乘坐什么样的交通工具;诸如此类的事情，”布彻说。这将为我们提供决定如何建立充电基础设施所需的信息。

其中一个问题是，在特定时间需要将多少电力输送到特定地点。例如，一个明显的充电地点是停车场。但根据人们给汽车充电的方式，这可能会产生问题。“让我们想象一下老特拉福德足球场的停车场，”坎普说。“你可以有5000人开车去那里看一场晚上的比赛;他们在下午6点左右到达地面，给汽车插上电源。然后，他们希望汽车在大约三小时后离开时充满电。”That, he said, is a huge amount of power at a time where there currently isn’t much demand and, at the moment, the distribution system isn’t set up to cope. ’It’s a massive challenge to the distribution network and it would be difficult to fund economically, because it’s only going to be used once or twice a week for certain parts of the year.’

布彻认为，答案可能在于不同类型的充电桩。他说:“我们正在开发快速充电站，比如安装在司机家里的那种。他们的想法是，将它们安装在高速公路等设施上，大约半小时就能给汽车充满电。”

然而，基础设施仍需建立起来，以应对需求。布彻认为，这将是智能电网技术的一个理想应用。他说:“90%以上的汽车在任何时候都是停着的。”“智能电网的理念是，你的汽车在停放时始终处于充电状态，电池就像蓄水池一样在白天供电。”晚上电便宜的时候，电池就会充满电。”

任何电动汽车的绿色程度都取决于给它充电的电力。如果我们认真对待这个问题，绿色电力供应必须是最大的前提。

罗杰·坎普教授，兰开斯特大学

这种系统可以从感应充电中获益，汽车不需要插电，而是通过底盘上的衬垫和埋在路面或汽车下方的充电站之间的无线连接充电。这将有助于解决如果你没有路边停车场，如何给你的汽车充电的问题，这将意味着司机基本上永远不必担心充电;只要把车停在合适的位置就可以了，所有其他系统都是自动的。布彻表示，支付方式将通过车内的计价器进行;这将监测汽车电池的电流流入和流出。从事感应充电项目的奥雅纳公司(Arup)的迪克•斯廷普森(Dick Stimpson)表示，这种类型的系统已经在日本和意大利的城市中得到应用，尤其是在公共汽车车队中。“它们几乎不需要维护;公共汽车有一个固定的停车位和充电板，而且它们总是充满电的。”Butcher added that car companies are looking favourably on inductive technologies, seeing it as a premium option and the most likely route for future electric vehicle charging. ’There might be the scenario where you buy a high-end electric car that comes with supply and installation of an inductive charging pad at your property,’ he said.

还有标准化的问题。RAEng报告的另一位作者、纽卡斯尔大学的菲尔·布莱斯教授指出，尽管将由地方当局负责安装充电点，但它们必须符合相同的电压标准，交流或直流，如果是交流，则必须符合相同的频率等等。他说:“这是一个真正的挑战——要确保你在英国的任何地方都能充满信心地充电。”

布彻指出，这不仅仅是英国标准的问题;整个欧洲都有可能开始使用电动汽车，而跨境旅行在欧洲大陆已经成为常态，因此必须制定一个标准，以保证汽车可以在法兰克福、斯特拉斯堡和布鲁塞尔充电。英国会有一个特别的标准吗?布彻说，汽车制造商将不得不与充电桩的经销商和制造商进行谈判。
通往电动汽车的道路显然是漫长的，而且可能会像高峰时期的M25公路一样充满障碍。这趟旅程需要一系列优秀的领航员和一张像样的地图。然而，肯普提出了一个关键的观点。任何电动汽车的环保程度都取决于给它充电的电力。如果我们继续燃烧煤炭或天然气，减少大量二氧化碳排放的可能性很小。如果我们认真对待这个问题，绿色电力供应必须是最大的前提。”

的数据
开车的时间

CABLED财团的第一份报告

距离:平均每天23英里，在iMiEV的80英里范围内;大多数旅程不到5英里。在这样的距离下，传统的催化转换器的效率是最低的。

能源消耗:车辆有97%的时间是停放的，特别是在夜间和上课时间。它们有20%的时间是插在电源上的，有时甚至是好几天。

司机的行为:使用了汽车的全速度范围，包括高速公路的巡航速度。整个冬天，车辆在所有温度下行驶，最低温度为-10°C。

替代技术
权力玩

氢动力电动汽车使燃料电池的潜力再次成为人们关注的焦点

氢的希望

虽然插电式混合动力汽车和增程汽车在过去一年左右的时间里吸引了大多数关注，但另一种以氢燃料电池为动力的电动汽车却从人们的视野中消失了。一度被认为是最有可能的电动汽车形式，但在氢气储存、安全性以及供应基础设施方面的困难，让它们从议程中滑落，至少在英国是这样。

然而，对燃料电池及其用于汽车动力的研究仍在继续。的Riversimple城市汽车项目，最近在莱斯特宣布的一个试验，依赖于氢燃料，另一个基于考文垂大学的低碳汽车技术项目，正在评估它们在中小范围旅行中的使用。

“氢能源最大的问题是燃料电池的成本，”项目主管迈克•迪克森(Mike Dickison)说。但如果每个人都说它太贵了，我们就学不到任何东西了。因此，我们目前接受这种汽车的成本非常高，但我们正在使用轻量化技术，以保持车辆的质量非常低，使用非常好的空气动力学，换句话说，将传统技术的优点和燃料电池相结合。”

Dickison认为，燃料电池在本质上仍比混合动力汽车有更大的潜力。“你要为一台发电机、一台发动机、一大堆电池和一套马达付钱并包装。那里一定有冗余。但我们着眼于长远;我们并不是说在三年内所有人都会开燃料电池汽车。”