粒子流模型电动汽车

1、可以利用地球的磁场来发电，或者来驱动汽车吗？

可以利用地球的磁场来发电，或者来驱动汽车吗？

我们都知道，发电机组工作原理根据电流的磁效应，简单来讲便是，如果把电导体放入一个电磁场当中并使它做切割磁感线的运动，电导体两边会产生感应电流，在此情况下，如果把其连接一个串联电路，那么这个串联电路中便会产生感应电流。另一方面而言，地球上本身就拥有一个巨大电磁场，在它的维护下，地球的地球大气层不会遭受“太阳风”（即来源于太阳光的高速带电粒子流）的侵袭。

即然电磁场能够造成电，那人们用地球上自已的电磁场来发电量吗？回答自然是肯定的。那为何人们无需地球上自已的电磁场来发电量呢？实际上原因就是：地球上自已的电磁场并没有想象中的那么强，要想运用它传出充足大家所使用的电根本就不实际，下面我们来实际讲一下。从物理的角度来讲，当一个电导体在磁场中做激光切割感应线圈线运动中，则在两边造成感应电流（E）大小可以用公式计算“E = BLv”来描述（在其中B、L、v各自意味着电磁场的磁场强度、电导体的长度及其电导体激光切割感应线圈线速率）。

地表电磁场最强地区坐落虚乱于南极洲周边，其磁场强度大约为6.8 x 10^(-5）特斯拉汽车，换句话说，即使我们让一个将近100米电导体以100米/秒（即一小时360千米）速度在地磁场方向最强地区快速健身运动，这一电导体的两端较多也只能造成0.68安培的感应电流，这一点都太费啊。因为根本无法提高地磁场方向的磁场强度，因而假如我们想要运用地磁场方向传出更强的电，那就需要大幅增加电导体的长度，及其电导体激光切割地磁场方向的感应线圈线速率，该如何完成呢？

一个行得通的办法就是，发送一根非常长的电导体到太空中去，然后让它以非常高的速率围绕地球上运作（这其实就相当于正在做激光切割地磁场方向的感应线圈线健身运动）。有意思的是，实际上此方法早已有些人试过了。1992年，NASA的“亚特兰蒂斯号”航天飞船实行了一项名叫“绳系卫星系统差扒档-1”（Tethered Satellite System 1，通称TSS-1）任务。

该工作能够简单的表述为：在“亚特兰蒂斯号”进到预订部位之后会释放出来一颗通讯卫星，这卫星与“亚特兰蒂斯号”中间可以通过长短为20公里的导电性绳缆彼此之间联接，此后，“亚特兰蒂斯号”还会此困继续释放一条导电性绳缆到大气层的对流层，最终形成一个通道。

2、不方便还影响健康，电动车辐射真有那么可怕？

为什么不买纯电动车型？续航、保值率是最常谈到的两个主要问题，除此之外能源方式的转变还让大家产生了新的质疑-辐射，这就涉及到了健康问题让很多人望而却步，今年我们就来聊一聊纯电动车型到底有没有辐射？辐射本身是不是超标，这些辐射会不会影响健康？

注：本文部分数据、图片引用自《中国汽车消费者研究与评价总结报告》

说起辐射，大部分人想到的都是切尔诺贝利、原子弹，这些灾难、战争所产生的大事件给人们留下了非常大的心理阴影。

从定义上来说，辐射指的是电磁波能量中一部分脱离场源向外传播，而后不再返回场源，自然界中的任何物体只要在-273.15℃以上都会产生辐射，这就意味着我们生活中凡是能接触到的所有物品都会产生辐射，这些物品产生的是电磁辐射，电磁辐射覆盖生活的方方面面，其危害性主要取决于能量大小。

而大多数人所恐惧的是电离辐射，例如核爆、核泄漏所产生的高能粒子流，过量辐射之后会造成大面积的皮肤灼伤、白血病、甚至癌症，我们最常接触的电离辐射就是在医院作X光、坐飞机也会接收到一部分宇宙射线，不过剂量完全在安全范围之内，对于人的影响几乎可以忽略不计。

反应到车上，纯电动车型本身肯定会成为一个辐射源头，不过所产生的辐射一定是电磁辐射。

纯电动车型的电磁辐射来源主要是车身上的多个高压部件和线束，例如动力电池、驱动电机、电源转换器、逆变器、车载充电器、配电箱、高压线束等部件，这些部件会产生高功率、低频率的电磁干扰。

电动机作为最核心的动力来源，在高低速转换时输出功率的变换会影响电磁辐射的大小。车身内部主要的动力供电线路在工作时的高频电流也会产生较强的磁场。

电磁辐射对于人体的影响包括热效应和非热效应两类，其中热效应指的是电磁场引起身体组织温度升高，频率只有超过10MHz才会产生这种效应，如果频率超过10GHz，这种加热效应只要表现为皮肤表面温度上升。

非热效应主要集中在频率100KHz以下，对于人体的神经、肌肉产生刺激，在较强磁场下视网膜视场周围甚至会产生虚晕闪烁光的感觉。

电磁辐射跟电有关，那么纯电动车型和混动车型将会成为重点关注对象，相比之下的参照就是传统的燃油车，关于这个问题CCRT发布的《中国汽车消费者研究与评价总结报告》中给出了答案，CCRT对42辆纯电动车型、20辆混动车型和38辆传统的燃油车进行测试。

从测试结果来看，纯电动、混动车型的磁场辐射值不一定比传统的燃油车高，同时不同车型之间辐射值差距很大。

CCRT根据国标GB 8702-2014《电磁环境控制限值》中的公众参考限值作为评分标准，以行驶和充电状态下最小裕量值进行评分。

测试了目前最具代表性的7款车型，测评了车辆在匀速、加速、减速状态的最小裕量值。

在测试的七款车型当中，所有车型的评分都超过了80分，57%的车型评分为90分以上，表现都不错。

测试的7款车型采样点全部为脚步区域，裕量最小时车辆测试状态出现在加速和匀速状态下占比较大。

通过数据以及专业机构的测试结果，无论是燃油车还是纯电动车型都会产生一定的辐射，相比较而言纯电动车型与燃油车型所产生的辐射还很接近，以目前的测试的七款热门车型来看，都是符合现行标准的，人本身无时无刻都会处于辐射当中，不过抛开剂量谈危害都是“耍流氓”，所以还是要相信科学。

3、一个原子转换成能量，可以让一辆电动车跑多远？

尽管汽车的普及率已经很高，但大部分朋友还是会备一辆电动车，当然这里说的电动车指的是电动自行车，一般的我们大概2-3年更换一次电瓶，这是因为电动车用的是铅酸电池，它的储能性能并不是特别好，但日常代步绝对不是问题！不过真正的电动车也一样，不但时间长了电池衰减，而且还对温度敏感，冬天电池就用不久！

一百多年前爱因斯坦发表狭义相对论时就给出了一个质能方程的推导，质量和能量完全等价的！电池储存的也是能量，那么将一颗原子彻底转换成能量，能让一辆电动车跑多远呢？电动车装上核电池是否有可能呢？

原子怎么转换成能量？它蕴含了多少能量？

将原子转换成能量，质能方程写得很简单：e=mc²，即可将质量完全转换成能量，但这个方式连理论上都不成立，只是一个数学游戏，因此必须从现实的角度出发，来考虑下一颗原子要如何转换成能量！

一颗原子不行，那么要几颗？

轻原子的话至少要两颗，正反粒子的话也要两颗，如果是重原子的话，至少要一个重原子和一颗热中子！轻原子可以通过聚变，让两颗原子结合成一颗新的原子，在这个过程中会产生质量亏损，而能量就来自于这一点点变化的质量（亏损的质量可以用质能公式可以计算出能量）！

第二种方式使用正反粒子，比如质子与反质子，那么在相遇的一瞬间就会湮灭，两颗质子的质量将完全禅消仔转变成能量，一点质量都不会剩下，这种效率是极高的！

第三种则是重原子裂变，比如铀-235的原子，它需要被热中子撞击后才能发生裂变，但一个原子的尺寸极小，所以要瞄得很准才可以，但一般情况下都是一大块铀被热中子撞击，才能保证中子不从原子中的巨大空间中溜走，所以保证中子不跑出去的大块铀质量，就是临界质量。

选择什么原子比较合适？

如果是聚变的话，那么氘原子和氚原子比较合适，尽管铁之前的元素都能聚变，但对于人类而言，还是氢原子稍稍简单点，但氢有三种同位素，氕原子聚变实在太困难了，即使在太阳内部，也只有十亿分之一的概率，让氕原子聚变称氘原子，然后氘原子再和氕原子聚变，已完成质子链反应的第二步。

但对于人类来说，氕氘聚变还是太难了，必须要氘氚聚变简单点，但氚自然界中痕量，只能中子轰击锂-6来现场生产，氢弹就是这么干的！

质子链反应

如果是正反粒子湮灭的话，估计质子和反质子还能凑合一下，2007年6月美国费米实验室用了将近一个月时间生产了10^14个反质子，大约需要6×10^23个反质子才一克，大概就0.12纳克，实在太可怜了！不过总算是有可以计算实际基础了！而反质子因为带负电荷，所以还是可以被磁场约束的，比如彭宁离子阱，因此也就有了控制的基础！

裂变的话上文已经说过了，但三者中能完全将质量转换成能量的只有正反物质湮灭，因为聚变大约只有0.7%的质量转换成能量，而裂变则更少，只有0.0946%左右，那么两个正反质子湮灭能产生多少能量呢？

一个质子的质量为：1.672621637e-27千克

质能转换公式为：e=mc²，所以计算后

3.0e-10J，如果是一个的话那就是1.5e-10J

电动车的电机最少也是300瓦起（电动汽车的功率就几十千瓦了，不过一般跑起来的功率十千瓦也足够），满功率状态下它一秒钟就要消耗300焦耳（电动汽车则要几千焦耳到上万焦耳了），相当于1,995,639,715,714.6个质子完全转换的能量，大约就是：2万亿个，

有没有把你给吓到了？

不过一克氢就有597,863,843,130,471,234,003,294,195个质子

也就是五十九亿亿亿个质子，怎么样，很多吧！

但一个质子（氕原桥裤子质量大致就一个质子）的能量根本不足以推动电动车，甚至连钥匙打开闪一下液晶屏都不行。

核电池那么优秀，为什么还不装到电动车上？

前文说了那么多，其实就是废话，无论是聚变还是湮灭，又或者是裂变都不现实，现在唯一能小型化投入实用的电池是核电池！这种利用放射性衰变释放能量的电池，寿命那是一个字：久，而且久到你怀疑人生！

旅行者的核电池

比如旅行者系列带出去的核电池，飞行43年，还能支撑好几个设备工作呢，尽管一号现在已经无法回音了，但不带任何信息的噪音还是能一点点的，在基本失效之前，大约工作了三十几年！请问谁家的电池有那么牛贺汪逼啊！

一般核电池有如下几种：

1、直接充电式核电池：利用放射源发射的带电粒子来产生电势差，比如α粒子或者电子等

2、气体电离式核电池和辐射伏特效应能量转换核电池：利用其发射的粒子束对介质的电离作用来产生电势

3、荧光体光电式核电池：利用其发射射线诱发荧光物质发光后通过光电转换成电能

4、热致光电式核电池、温差式核电池和热机转换电池：利用放射源产生的热能来实现能量转换。

微型大都是直接充电式核电池，电压高，电流低，而温差式则是电压大电流电池，体积比较大，但提供的电流也比较大，只是成本不是一般的高，绝不是电动车所能用得起的！不过《火星救援》中马特达蒙拿来放在火星车里取暖！

比如美一叫做NDB的公司，据说还正在研制能工作几百年甚至几万年的纳米金刚石电池（利用碳-14的衰变能），而且据说还能白菜价，当然我们不接受那大忽悠，但核电池耐用还真是事实，就是成本有点高，比如氧化钚电池，那个钚贵的有点离谱，据说是千万美元一千克级别，这谁用得起呢？

4、粒子对撞机造价近千亿，高能物理研究为何如此烧钱？我们造不造？

中国建不建粒子对撞机？
粒子对撞机主要作用是加速两股粒子流，使其以接近光速进行对撞，粒子在高能状态下对撞分裂产生人类未知的物质形态，从而研究宇宙万物的本源，该装置可以进行基本粒子如质子、电子等对撞实验；

粒子对撞机为了获得超高速粒子流，通常采用环形超级磁场来加速粒子，要达到接近光速，环形磁场必须长达数百公里才能使粒子加速到实验需求的速度；

粒子对撞机环形磁场的高强电流产生的磁场势必对周围环境造成影响，影响人类的正常生活环境，因此为了避免造成环境破坏，环形磁场必须建在地下数百米深度，这就导致工程浩大，建造费用极其昂贵；

欧洲粒子对撞机建成后，在对撞实验中发现了“上帝粒子”希格斯子，最近报道又发现了两种新的粒子，由此可见对撞机也仅仅是高能物理研究的一个实验装置；

至于中国是否要建粒子对撞机，必须要经过全面论证，首先国内是否有顶级物理学家能完成相关实验、并在量子物理领域有所建树，其二对撞实验能否为国民经济发展助力、能否开发对环境影响小新能源，其三建造工程是否可以带动相关领域技术进步、使中国在航空、材料等领域突飞猛进，其四中国是否已经有足够的闲钱用于对撞机的奢侈消费？

综上所述，粒子对撞机对未来科学发展的贡献值得商榷，如果中国在天体物理、量子物理领域有大量的世界顶级科学成果，建对撞机有必要，如果缺乏相关科研人员，岂不是为他人做嫁衣？

我平时看问题的直观判断灵验率很高，认为此时间节点不宜花千亿人民币去建超级强子对撞机工程，建议我国把它延后些去办。当前要用这么多经费去搞前沿性的一些可应用的技术工程，如研究利用中微子去传输信息。把已知的中微子应用到实践中去，比把未发现的新粒子去应用要相对容易些。

既使我国在十五年内发现了诺奖级的新粒子，也不见得能在二十年内能把它应用到广泛实用性的信息领域去，有什么比先进的信息技术、生物工程和智能重要呢？不会闹笑话把末来可能会发现比希格斯玻色子更微观的粒子留着应用到机械领域去吧！科学家的思想和建义可不要太机械了哦！

可以预想到的是，美国和欧州人在未来十年内不会投入更多的钱到强子对撞机试顷销液验中去，在这方面他们的心血将越来越变凉，也很清楚发现更微观的粒子代价越来越高。或许获得过诺奖的杨院士全斗仔面考虑过这些问题，而有些国内学者一心想寻求自身专业 探索 的快感。

虽然研究新粒子是去了解微观问题，但要作出宏观规划方面的考虑！慎重、慎重、千万要慎重！

就在11月3日上午主张建造环形电子对撞机的高能所所长、中科院院士王贻芳接受多家媒体采访，被提问最多的问题还是关于我国要建造的环形电子对撞机。
那么为什么主张建造这个对撞机哪？
高能物理要想发展，并且走在前沿就绕不过粒子物理标准模型，这个模型包含了61种基本粒子，其中包括了三大基本作用力的传播子以及组成物质的基本粒子，其中还有一种粒子比较特殊，那就是希格斯粒子，这个粒子又被称为上帝粒子。

希格斯粒子1964年被提出，2012年欧洲核子中心宣布大型强子对撞机（LHC）发现了希格斯粒子。这种粒子从被提出到发现花费了将近50年的时间，至此粒子物理标准模型的最后一块“拼图”被找到。接下来的工作就是要研究希格斯粒子的性质，这对于该领域的科研专家来说是一块大蛋糕，很可能会诞生两到三个诺奖。那么既然要研究希格斯粒子的性质，那么首先就要撞出大量的希格斯粒子，我国可能建造的环形正负电子对撞机一期完成后运行后可以得到至少100万个希格斯粒子。

为什么有人反对建造环形正负电子对撞机哪？
反对人中的代表就是杨振宁，杨老认为建造环形正负电子对撞机资金投入太过于巨大，和我国正在发展的国情不匹配，也会给其它基础科学的经费投入造成影响。并且我国目前在该领域内的专家数量远远不够，即使建造成功后也会需要大量其它国家的科研人员，为他人作嫁衣。

在昨天上午王院士的采访新闻中，他特意强调了一件事情，那就是环形正负电子对撞机的资金投入问题并不是像网上所说消耗数千亿，经过多次估算资金需求大约是360亿人民币。如果在一期运行后取得很好的成就，还可以把电子对撞机变成质子对撞机，继续进行研究，当然这360亿元中不包含后期的投入。

关于环形正负电子对撞机是否建造，并没有谁对谁错的问题，至少现在是看不出来的。即使现在雀物开始建造完成一期工程也要到2030年，之后花费十年的时间运行取数据，二期工程将在2040年开始，至少要在四五十年后才能去评论建造环形正负电子对撞机的正确与否。

粒子对撞机（CEPC）到底造不造，已经争论了几年了。支持一方是中国科学院高能物理所所长、中国科学院院士王贻芳教授、反对现在造对撞机一方是杨振宁先生。双方都曾公开发表过意见与看法，但是从理由上，杨先生的意见更为的中肯一些。

不是不造对撞机，也不是造对撞机没用，杨先生的看法是不支持现在造对撞机，因为耗费巨大，并且每年也需要大量的经费。譬如欧洲的LHC，前前后后6000余名物理学家与研究学者在那里工作过，每年需要一大笔钱来做研究经费，LHC最大的成果就是2013年发现了希格斯粒子。当初美国也曾想在上世纪九十年代建造一个当时世界上最大的对撞机SSC，但后来由于某些原因撤销了这个计划，原本已经在建造的SSC被迫停止，30亿美元打了水漂，虽然美国没有建成大型粒子对撞机，但是人家的基础科学研究丝毫不弱于欧洲。

建造粒子对撞机不仅是建造费用，还有后续的经费支出、维护维修、升级费用等等，这些加起来确实不是一个小数目，这也是杨先生反对的原因之一。

造不造不是我们能说的算的，造了确实有好处，可以吸引很多的学者、物理学家前来研究，也有助于我国培养相关人才，更有可能发现新的物理现象，提出新的物理问题。不造也有理由，不是不造，是不在现在造。

理论物理学家废纸，实验物理学家费电，然而理论最终都需要实验来证明其正确性，高能物理的理论就是严重依赖实验的典型，当物理学家们预言一种新的粒子之后，造价上千亿的对撞机就要开始漫长的验证之路。

“上帝粒子”从上个世纪下半叶被预测存在后，一直到2013年才被造价60亿美元的欧洲大型强子对撞机所发现，并且这个发现只是证明了上个世纪某些高能物理理论的正确性，对于目前的人类文明来说没有一点实质性的好处。

物理学注定就是一个烧钱的学科，高能物理的目的之一就是研究微观粒子，而微观粒子只能通过对撞机来产生，并且随着理论的升级现有的对撞机功率是不足以验证已经升级了的理论的正确性的，唯一的办法就是花更多的钱造更强大的对撞机验证更先进的理论。

欧洲目前已经准备再建造一个210亿欧元的对撞机来做高能物理，而中国的王贻芳院士支持建造的大型对撞机将耗资1300亿人民币币，这还不算建成后的维护费。

从长远来看大型对撞机会肯定是要制造的，但前提是我们有这些“闲钱”去建造它，其实杨振宁建议的是中国在三五十年后再建造大型对撞机，因为那时候肯定比现在国强民富。

某种意义上来说物理学家就是地球上最开心的人，虽然他们动动嘴就能让国家花费上千亿建造大型对撞机，但是 历史 已经证明一个国家如果不注重科学技术就是要挨打的，所以也只能“痛并快乐着”

不造

其实根本不是造的问题，有钱当然要造。问题是，我们是不是得花那么多造。
为啥造价昂贵？
其实我们平时买机械产品，都会有一个精度的说法，尤其是精度越高，造价就越贵。而我们知道，高能物理的研究是在亚原子级别的，电子和质子的尺度都在10的15次方上下，而要控制它们往一个方向上迎头撞到一起，这个技术难度不是一般的高。整个操作要比市面上几乎绝大多数的仪器的误差还要小得多，所以仅仅从这一点上看，它就不会便宜。

其次，它的耗电量运营成本维护成本也搞得离谱，毕竟是要在这么小的尺度内实现操作。这后期的投入都不会小。

目前最有名气的对撞机是LHC，全场27KM。它的造价折合人民币就过了千亿。

成本和收益的考虑
其实要不要造这个问题，如果仅从学术研究的角度考虑，那是一定要造的，因为它一定会对基础物理的研究有帮助的作用。

但是很多事情并不是说，有必要就一定要造。因为这也要考量成本和收益的。对撞机其实就是一种成本相当高，但是收益未可知的项目。很多国家其实都是看哪个项目最有可能有可观的成果才做哪个的。

而我们国家在引力波，黑洞，量子通信，暗物质，暗能量方面的投入都过了千亿。如果还在这方面继续投入的话，某种程度是没啥问题，但确实会增加很多科研经费。

而杨振宁觉得，高能物理如果还是用对撞机，不仅效益不大，而且费钱费力，如果把这些钱都投入到其他更需要钱更能出成果的领域，那岂不是更好？

当然不造。花钱多而且大概率要大比例超支还是第二位的问题，第一位的问题是：这东西有啥用啊？

说是支持高能粒子研究，问题是，高能粒子研究已经几十年没有能够影响人类生活支持应用学科发展的成果了。就拿王院士要花几千亿“进一步测量”的“希格斯粒子”来说，这东东2012年发现，也是号称多么伟大多么超级的成果的。对这些高大上我们完全无异议，我们关心的是：这东西发现至今也若干年了，别说有什么实用价值了，有谁能搞清楚这东西可能对应用学科对人类生活产生什么影响吗？

搞工程的都知道，成本和收益是可行性研究最根本的两个问题。如今对撞机的成本明摆着极其高昂，而且大概率要大比例超支；收益方面更糟糕，根本没有什么明确的新目标，压根是“撞了再说”。唯一能提出来的是对希格斯粒子之类“进一步测量”，可是这些要花海量资源“进一步测量”的对象，是几十上百年里没人能搞清楚有什么用的玩意。

成本高昂，超支风险极大，收益却连一个基本的方向甚至思路都没有，这种东西，别说项目审批是否能通过了，连审批流程都不可能进入才对。搞工程的人谁要是敢提交这么一份申请，信不信立项委员会的人能直接把申请掼你脸上？

对撞机是一种粒子加速器，可以将正反粒子加速到很高的能量然后让正反粒子迎头相撞。大型粒子对撞机是高能物理实验的最强有力设备，同时也被很多人视为烧钱的无底洞。不仅建造对撞机需要大量的资金，后期的使用及维护也要消耗大量资金，并且对更高能量的追求是粒子物理学家的不懈努力。

电子、质子的尺寸很小，目前实验测量到的它们直径的上限要小于十的负15次方米，要让这样小的粒子迎头相撞，必须将它们限制在很窄的范围内运动。目前世界最大对撞机欧洲大型强子对撞机LHC是设计成环形的，其周长达到了27千米，里面接近光速运动的正反质子流，宽度是在纳米（十的负9次方米）的数量级。仅凭这一点就可以感受到其需要有多么高超的技术，这背后当然也需要有资金去进行技术支撑。

环形对撞机的优势是可以通过改变磁场及电场的强度让粒子在固定的环内多次加速，磁场越强、环的半径越大就越能够将粒子加速到更高的能量。为了获得更强的磁场，需要将一些材料冷却到零下二百余摄氏度，以期用通电后的超导体产生强大的磁场。另外，对撞机的环内还需要保持高真空，还需要对海量的数据进行记录。等等严格要求使得对撞机是一个耗电大户，欧洲大型强子对撞机运行起来耗电功率能够达到200兆瓦。

更可怕的是，粒子物理学家对更高能量对撞机的追求似乎是没有止境的，他们不满足于欧洲大型强子对撞机的能量，还要建造周长达到100千米的超大型对撞机。这台对撞机若是真的建成了，后期维护及使用也是一笔巨大的开支。

对撞机对人类认识物质世界的基本组成发挥过关键的作用，在上帝粒子希格斯粒子被发现后，粒子物理的标准模型取得了巨大的成功。虽然关于希格斯粒子还有很多工作需要去做，不过和之前比起来，高能物理的确是遇到了瓶颈期。一些理论预言的存在与粒子相对应的超对称粒子，并且希望用对撞机发现这样的粒子。可事实上，在大型强子对撞机的实验中根本没有发现过超对称粒子存在的痕迹，几乎宣判了超对称粒子的死刑，这让支持超对称理论的物理学家甚是失望。至于还要不要建造超大型对撞机，支持和反对的还在争论着，我等保持观望即可。

物质是金属态氢离子聚合形成的。

高能粒子对撞机没有正确的物理理论指导，是“盲人摸象”！

5、太阳能汽车都有哪些特点

太阳能汽车 solar car
太阳能发电在汽车上的应用,将能够有效降低全球环境污染,创造洁净的生活环境,随着全球经济和科学技术的飞速发展,太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头,汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染,影响我们的健康。现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车,希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的,使用电动汽车会增加用电的需求,即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此,一些环保人士就提倡发展太阳能汽车,太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能,电能会在储电池中存起备用,用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料,所以不会放出有害物。据估计,如果由太阳能汽车取代燃汽车辆,每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。
[编辑本段]太阳能汽车概述
汽车用的燃料是汽油和柴油等,它们都是从石油中提炼出来的。然而,石油这种矿物燃料是不能再生的,用一点就少一点,总有一天要用完。据科学家们预计,目前世界上已探明的石油储量将于2020年左右被采尽。因此,汽车将会出现挨受“饥饿”的危险,人类将面临着能源的挑战。
从另一方面来说,石油本身就是一种宝贵的化工原料,可以用来制造塑料、合成橡胶和合成纤维等。把石油作为燃料烧掉了,不但十分可惜,而且还污染了人类赖以生存的环境。
解决这个难题的唯一可行办法,就是加紧开发新能源。而太阳能就是这些新开发能源中的佼佼者。
[编辑本段]太阳能汽车工作原理
金焰四射的太阳,其表面是一片烈焰翻腾的火海,温度为6000℃左右。在太阳内部,温度高达两千万度以上。所以,太阳能一刻不停地发出大量的光和热,为人类送来光明和温暖,它也成了取之不尽、用之不竭的能源聚宝盆。
将太阳光变成电能,是利用太阳能的一条重要途径。人们早在本世纪50年代就制成了第一个光电池。将光电池装在汽车上,用它将太阳光不断地变成电能,使汽车开动起来。这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。
你看,在太阳能汽车上装有密密麻麻像蜂窝一样的装置,它就是太阳能电池板。平常我们看到的人造卫星上的铁翅膀,也是一种供卫星用电的太阳能电池板。
太阳能电池依据所用半导体材料不同,通常分为硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等,其中最常用的是硅太阳能电池。
硅太阳能电池有圆形的、半圆形的和长方形的等几种。在电池上有像纸一样薄的小硅片。在硅片的一面均匀地掺进一些硼,另一面掺入一些磷,并在硅片的两面装上电极,它就能将光能变成电能。
在“利比特布利克二号太阳能汽车顶上,有一个圆弧形的太阳能电池板,板上整齐地排列着许多太阳能电池。这些太阳能电池在阳光的照射下,电极之间产生电动势,然后通过连接两个电极的导线,就会有电流输出。
通常,硅太阳能电池能把10%～15%的太阳能转变成电能。它既使用方便,经久耐用,又很干净,不污染环境,是比较理想的一种电源。只是光电转换的比率小了一些。近年来,美国已研制成光电转换率达35%的高性能太阳能电池。澳大利亚用激光技术制成的太阳能电池,%,而且成本与柴油发电相当。这些都为光电池在汽车上的应用开辟了广阔的前景。
[编辑本段]太阳能汽车的历史
早期的太阳能汽车是在墨西哥制成的。这种汽车,外形像一辆三轮摩托车,在车顶上架有一个装太阳能电池的大棚。在阳光照射下,太阳能电池供给汽车电能,使汽车的速度达到每小时40公里,由于这辆汽车每天所获得的电能只能行40分钟,所以它还不能跑远路。
1984年9月,我国首次研制的“太阳号”太阳能汽车试验成功,并开进了北京中南海的勤政殿,向中央领导报喜。这也表明了我国在研制新型汽车方面已达到世界先进水平。
现在世界上很多国家都在研制太阳能汽车,并进行交流和比赛。1987年11月,在澳大利亚举行了一次世界太阳能汽车拉力大赛。有7个国家的25辆太阳能汽车参加了比赛。赛程全长3200公里,几乎纵贯整个澳大利亚国土。
在这次大赛中,美国“圣雷易莎”号太阳能赛车以44小时54分的成绩跑完全程,夺得了冠军。
“圣雷易莎”号太阳能赛车,虽然使用的是普通的硅太阳能电池,但它的设计独特新颖,采用了像飞机一样的外形,可以利用行驶时机翼产生的升力来抵消车身的重量,而且安装了最新研制成功的超导磁性材料制成的电机,因此使这辆赛车在大赛中创造了时速100公里的最高纪录。
太阳能汽车不仅节省能源,消除了燃料废气的污染,而且即使在高速行驶时噪音也很小。因此,太阳能汽车已引起人们的极大兴趣,并将在今后得到迅速的发展。
[编辑本段]太阳能汽车的设计制造
太阳能发电在汽车上的应用,将能够有效降低全球环境污染,创造洁净的生活环境,随着全球经济和科学技术的飞速发展,太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。现就我们掌握的相关技术信息同有志于太阳能汽车研发和生产的单位或企业进行探讨。
太阳能汽车最具魅力的部分就是车身。光滑而又具有异域风情的外观是吸引眼球的部分,太阳能汽车是由若干主体部件组成。由于没有统一的标准而使得每一辆太阳能汽车各具特色。除了车子长度的强制性要求限制外。当我们设计太阳能汽车的主体时要让阻力达到最小值。而使太阳能与阳光的接触比达到最大值,重量要尽量小而安全系数尽量达到最高。在这些方面我们得到很多理论作为支撑,如在车子的形状和尺寸上我们花费大量的时间进行试跑测试。进而测出并试图得到最佳的外形效果。一个好的太阳能汽车外形能够节省几百瓦的能量,这也是制造一辆好的太阳能汽车所必须的。
最初的挑战就是如何制造出一个高效的太阳能汽车底盘,从而使其强度和安全度达到最佳,并且重量最小。每一公斤的重量都需要足够大的能量使得在路面上移动。这就意味着工作组力求使车子的重量减到最小。而这个关键的部位就是汽车的底盘。然而,安全是一个基本的要求,底盘必须具有严格的强度和安全系数要求。通常,有三种类型的底盘使用在太阳能汽车上。
1、空间框架结构
2、半单体横造或碳纤维
3、单体横造
一个空间框架使用一个焊接或保护管结构用于支撑装载或车体,这种车体重量轻,但不能装载。合成的外壳是可以将分离的底盘组装起来。半单体横造或碳横梁使用合成横梁和空间隔开达到支撑装载的能力,而整合就不能支撑装载并承受一个整体的腹部底盘。在太阳能汽车的顶部每段是经常分割成片状,从而能够附加到腹部盘的上面。一个单体横造的太阳能汽车的底盘使用躯体结构并用来支撑装载。这三种类型的太阳能汽车底盘都能制造出强劲而又轻量型的太阳能汽车出来。许多太阳能汽车使用我们以上提到的三种底盘结构的组合方法。在上面结构中有一个例子就是带有组合空间框架的半单体横造,可以很好的保护驾驶员。
由于太阳能汽车中复合材料得到广泛的应用,在这里我们需要对合成材料进行定义。这种合成材料是由象三明治夹层一样结构材料构成。碳纤维、KEVLAR和玻璃纤维,是一种普通的合成建筑材料。蜂窝状和泡沫塑料是常用的合成填充材料。这些材料用环氧基树脂保护起来。组合在具有KEVLAR和碳纤维的材料里。能够获得人需要的强度材料(相当于钢的强度),但是是非常轻质的材料。
太阳能阵列

太阳能阵列是太阳能汽车的一种资源。阵列是由许多PV光电池板(通常有好几百个)组成。这些光电池板是将太阳能能量转变成电能。每一组使用太阳能光电板技术的一种来制造阵列。这些阵列类型需要符合比赛规则,受到太阳能汽车尺寸和部件的费用等的制约。
太阳能光电池板是通过电线连接。若干个电线串并联在一起,连接光电池片从而达到蓄电池规定的电压。这里有几种方法使得太阳能光电池组合在一起。但是一个最基本的目标就是在有限的空间内能够尽可能的装上多的太阳能光电池板。太阳能光电板很脆弱并且很容易被损坏。这些光电池板保护主要来自于天气和空气压缩而出现裂口。有几种方法可以压缩光电池板,目标是增加最小的重量来保护太阳能光电池板。
在白天里,电力是通过太阳能光电池阵列依靠天气和太阳的位置而得到能量,通过太阳能阵列自己的转换变成动力。在晴朗阳光普照的正午,一个好的太阳能汽车太阳能阵列能产生超过1000W()的能量。这些能量经过太阳能阵列通过发电机被使用或者被蓄电池储存以备后用。
太阳能光电板
一个太阳能光电板能将太阳能转变为电能。光子在日光下产生能量带动电子从一个半运动的金属粒子的一层转移到另一个层面,电子的运动产生了通用的电力。
目前,主要有两种类型的光电板：硅和砷化物。在这里有几个不同的等级并且有不同的效能。环绕地球卫星是典型的使用砷化合物,而硅则更为普遍的为地球(陆地)基础设备的使用。
一般等级的太阳能汽车通常使用陆地级硅电池板。许多独立的硅片(靠近1000个)被组合,形成太阳能阵列。依靠电动发动机驱动太阳能汽车。这些陈列的通常工作电压在50-200V,并能提供1000W的电力。能量的大小受到太阳、云层的覆盖度和温度的影响阵列的输出。
超级太阳能汽车通常类型的太阳能光电板也能使用。但更多的是使用太空级光电板。这种板很小,但是比普通的硅片电池板要昂贵的多,然而它们的使用效率非常的高。光电池板具有很强的技术性。它们的发展和使用是随着技术的发展而发展。并有部分是用于太空旅行和卫星输送系统中。
太阳能汽车之旅
在单一用途的太阳能汽车设计和制造重量轻而能耗低的太阳能机动车----竞赛(或者是“竞技”,依靠太阳的光线)相似于方程式赛车的一种。太阳能汽车没有作为交通运输工具的要求设计。它们的座位有限(通常是一个人,也有时是两个座位),它们有很少的货舱,而且仅仅能在白天行使。我们这样做却能为我们未来技术的发展提供一个很好的机会。为今后的民用化推广奠定基础。注：在作为旅行工具美国的太阳能汽车已经挑战常规,另外太阳能汽车还有许多其他的特性。
用工作、时间和金钱去开发一个高性能的太阳能汽车是一个伟大的创造,在这种构想后面是一个巨大无比的商机。一辆太阳能汽车的原理是相当简单的,这在后面“能量流图表”中有相关的阐述。为了使太阳光提供的能量得到最大的吸收利用,工作组使用一个设计工序来开发一个安全、可靠而有性能很高的太阳能机动车。
用一个由计算机设计出的模型制造一个太阳能汽车。我们可以开发出一个工具,它能帮助我们学习更多关于太阳能汽车如何工作,一个太阳能汽车由哪些部件构成,并且它们有是如何被组合在一起,结果我们发现这些工作是个简单的系统。我们分析组件部分由六个基本系统构成：1、驾驶控制系统,2、电气系统,3、驱动器系统,4、机械系统,5、太阳能阵列系统,6、汽车躯体和底盘
[编辑本段]太阳能汽车的系统构造
设计并制造一辆太阳能汽车可能需要花费两年以上的时间,这是一个非常庞大的项目工程。为了能够成功的投入使用,每一工作组队员都必须列一个工作计划。这个计划将随着项目的发展而不断变化。但是,它能够提供一个稳定的路线,那就是最终保持项目的顺利前进并达到最终的目标。计划开始是一个时间图表,它被用来制订项目的轮廓,从而决定花费的时间、资金以及各个阶段设计的步骤和设计流程。
有一个很奇怪的现象,从一开始到结束有一个共同的地方就是一个计划是对整个项目的成功是非常重要的。这里包括调整目标和客观情况。实施项目之前小组开始设计,我们必须能知道我们想在什么地方什么时间进行。图纸被用到最终的太阳能汽车上面会受到目标和项目客观因素的影响。使用“头脑风暴”法能够引发很多点子。若干个最初的设计可以被考虑,在命令设计相关系统之前首先共同的目标就是汽车的形状。初始的设计会随着汽车底盘设计、机械系统设计、电气系统设计、驱动器系统设计和太阳能光伏阵列设计而发展。设计图稿通过展示决定对未来的调查,以至于最后的图案被确定时才能去除。这里需要考虑如下方面的影响因素。如：1、成本,2、效能,3、制造的可能性,4、顺应规则,5、系统的适应性,6、时间的紧迫性,7、重量负荷。
这是从事这个项目,小组必须考虑到工厂和其他的重要因素。
难得有一个设计能适应所有的区域。如,用一个车轴发动机设计比一个简单的减少传递要高

6、电动车辐射到底有多大

电动车辐射对身体的伤害是微乎其微的。1、电动汽车产生的辐射用电磁辐射表示，属于非电离辐射之一；2、不同频率的电磁辐射对身体有不同的作用机制；3、对于低于100kHz的，不可能前老猛或难以形成有效的磁感应辐射。

辐射独立存在于电场和磁场的环境中，只分别通过电场和磁场作用于人体的相互作用。较高频率对身体的影响是热效应，只有当热效应超过身含碧体的补偿机制时，才会对身体造成伤害。辐射是指磁场源流出的这种能量的磁感应。部分这种能量离开场源到远处，再回到场源感应这种能量，以电磁波或粒子的形式扩散出去慧桥。如果绝对温度下温度为0℃，自然界中的任何物体都会以电磁波和粒子的形式不断向外传递热量，而这种能量传递的形式称为辐射。

百万购车补贴

7、对电动汽车高速减速器润滑仿真分析与试验有哪些？

1、为研究新能源汽车高速减速器的润滑，以某电动汽车高速减速器为研究对象，基于运动粒子半隐式方法对减速器内的油液流动进行数值模拟。研究了油位和转速对减速机润滑的影响。分析表明，油位越高，减速机的润滑效果越好；低速时，转速越高，减速机的润滑效果越好。超过5000r/min后，润滑效果随转速变化不大。为了验证仿真结果的准确性，进行了台架试验。试验结果表明，仿真结果与试验结果吻合较好，证明该仿真模型对高速减速机润滑系统的设计具有良好的指导作用。

2、随着我国“双积分”政策的实施，大力发展新能源汽车对于保障能源安全、促进节能减排、防治大气污染、推动我国汽车从汽车大国迈出具有重要意义。到汽车强国。高速电机搭配高速减速机，可大大降低动力总成成本，在能量密度和效率上优势明显。因此，高速减速机是发展趋势。高速减速机润滑和冷却系统的设计直接影响减速机的可靠性和效率，因此对高速减速机的润滑进行研究是非常必要的。为了探索齿轮传动系统的流场分布，国内外学者从多方面进行了研究。

3、国内学者大多采用动态网格技术来模拟齿轮箱的润滑。利用动态网格技术对润滑齿轮泵进行动态数值模拟，分析了齿轮转动条件下齿轮泵内部流场的变化。由于减速机结构复杂，零件数量多，对减速机的数字仿真进行了预处理和简化。

4、第一个变化是简化了齿轮箱的内部结构，主要包括倒角和圆角等复杂或不重要的特征；第二个变化是去掉了减速箱外不影响外壳密封性的零件，因为根据前面的模拟和试验验证，发现外壳外的零件对润滑影响不大，去掉了这些部分可以大大减少计算量；三是适当加大轴承侧保持架与内外圈的游隙。为了减少计算量，代替润滑油的单个颗粒不能太小，所以要适当优化各关节部位的间隙，否则模拟时由于颗粒大小，油不会进入，会影响仿真精度。仿真模型的计算结果与实验结果吻合较好。

5、运动粒子半隐式方法的计算结果可以更好地模拟真实情况下减速器的润滑效果，为今后流体模拟的研究提供了一种新的方法。减速机的注油量对润滑效果影响很大。具体规律是随着注油量的增加，进入轴承的润滑油越多，润滑越充分，减速机的润滑效果越好。但随着注油量的增加，混油损失会增加。低速时，随着转速的增加，润滑效果更好，5000r/min进入轴承的润滑油最多；高速时，转速的增加对润滑油影响不大。