如果說最近哪個漢字最火," 核 " 肯定榜上有名。
先是日本宣布啓動核污水排海,引起世界的擔憂和不滿,随後是諾蘭的電影《奧本海默》上映,講述原子彈之父的一生。很多人可能會問,有核動力船舶、核動力潛艇,爲什麽沒有核動力汽車呢?其實還真有,而且時間久遠,本文就給大家介紹下那些曾在汽車工業長河中短暫出現過的核動力汽車。
上世紀中期就開始研發,這些車 " 核核 " 有名
斯圖貝克 - 帕卡德 Astral(星體):可能是最早的 PPT 造車(1957 年)
這個品牌相信沒人聽過,因爲在 60 年代就噶了,當年可是和凱迪拉克談笑風生的存在,後來打不過,另辟蹊徑推出了 Astral(星體)概念車。這款車隻有一個輪子,通過陀螺儀保持平衡,還可在水面行駛,帕卡德宣稱這玩意搭載核動力發動機,還裝備某種 " 由力場産生的保護性能量罩 ",避免核洩漏,聽起來就是外星科技,不過官方并沒有展示它的核動力發動機,而且從纖薄的體型來看,完全沒有給核反應堆留下空間,大概率是 PPT 造車了。
Arbel Sym é tric:成功引起軍方的注意(1958 年)
這款車原先采用增程式混動系統,在 1951 年亮相巴黎車展,不過法國人對這款車并不感興趣,油電混動車型甚至純電動車型在當時不算稀奇貨,畢竟 1897 年就已經有純電車了。不過 Sym é tric 引起了軍方的注意,在 1958 年号稱要推出裝備 " 最大功率 40kW 的核能發電機 " 的車型,可連續運行 5 年。不過就在第二年,公司卒,然後就沒有然後了。
福特 Nucleon Concept:沒有原型車,隻有模型(1958 年)
上世紀 50 年代是美國研發核動力航母的起點,這股風潮也刮到汽車領域,除了上面的兩款車,福特也打算入場,在 1958 年推出了 Nucleon 概念車,它僅僅是一個讓人分不清車頭車尾的比例模型,沒有原型車,但福特在核動力研究方面還是下了點功夫的。Nucleon 的核反應堆放在車尾,通過分裂鈾來産生熱量加熱水變成蒸汽,再用蒸汽帶動渦輪機産生動力驅動車輛。最後因爲一些技術難題攻克不了,未進入實際生産階段。
Simca Fulgur:現在看依然很前衛(1958 年)
即便放到今天看,這款車依然能讓你的下巴合不攏幾秒鍾,是知名設計師 Robert Opron 的手筆,諸多功能看得我一愣一愣:配備電磁懸挂、配備類似人工智能技術、實現部分自動駕駛和導航功能……動力部分其實有争議,有說采用氫燃料電池,有說采用核動力驅動。這款車最後僅停留在概念階段,随着品牌的落幕也消失于汽車舞台。
福特 Seattle-ite XXI:觀衆對六個輪子更感興趣(1962 年)
1958 年的 Nucleon 方案擱置後,福特沒有死心,四年後再次推出了核動力車型 Seattle-ite XXI,當然了,依然是個模型車,位于車頭的發動機艙可以進行燃料電池和核反應堆兩種動力的切換。可能是觀衆對這種 " 狼來了 " 的故事在 50 年代聽太多了,亮相後并沒有對它的核動力有多關注,反而倒是對它六個車輪的設定更感興趣,最後的結局自然也是被束之高閣。
凱迪拉克 Thorium Concept:采用钍元素,理論上比鈾更安全(2009 年)
這款車是一名主業設計滑闆和吉他的設計師搞的,所以外觀就不按基本法來,我一度懷疑上車的方式從車底鑽上去。車如其名,它采用钍元素的核反應堆作爲動力總成,隻需加 8g 左右的钍,可以讓車持續行駛 161 萬公裏(按照現在家用車年平均行駛裏程至少能開 50 年),甚至還有富餘,多出的能量可以回饋給電網。由于采用了钍元素,理論上會比鈾安全些,但怎麽着也是放射性元素,大部分人持反對意見,這款車自然也就停留在概念階段了。
奧迪 Mesarthim F-Tron Quattro:據稱完成了核聚變(2014 年)
這款車倒是有鼻子有眼,甚至展示了内部的結構圖,核反應堆放在車身中後部的位置,工作原理依然是 " 燒開水 ",通過蒸汽讓電機發電,最終驅動四個輪毂電機行駛。據稱,奧迪成功完成了核聚變,讓其産生了能源,但因爲無法解決核輻射和核廢料的處理,這款概念車此後就沒了消息。
核動力汽車的難點在哪裏?
曆經半個多世紀,核動力汽車大多停留在概念階段,這項技術的難點到底在哪裏呢?
首先是體積的問題,雖然核反應堆的核心不大,但是整套系統包括的東西太多了,核燃料、冷卻系統、水循環系統、防護設施、安全冗餘設施、蒸汽循環系統、汽輪機、發電機等等,這些加起來就很大了,不是一個家用車可以容納的體積,大巴車都不行。
其次是核防護的問題,對于核輻射的防護,目前沒有很好的辦法,主流辦法就是加防護罩,即便是一個小型反應堆,防護罩規格至少也是數噸的級别。而且即便用上了,你也無法保證在出現車輛事故的時候,車内的核反應堆安然無恙,核動力航母如果發生洩漏,至少在遠離大陸的海洋,一台核動力汽車如果在鬧市發生洩漏,那這個城市還要不要了?
有人可能會說,現在不是有核電池嗎?美國好奇号火星車就用上了。目前核電池都是小功率用途,以钚電池爲例,這類核電池的原料輸出功率密度位 0.41 瓦每克,普通家用車 100 千瓦功率得有吧,那就是至少需要 200 多公斤的钚 238,再加上其他材料和足夠厚的鉛闆等核防護措施,電池組自重超一噸很輕松,如果你要追求高性能,像現在很多電車輕松破 300 千瓦,那核電池組自重就奔着三噸去了,不現實。
最後說說成本,美國好奇号火星車上用了大概 45 公斤的钚,就花費了數千萬美元,要是家用車,45 公斤肯定不夠,還得加錢,問題是,即便你财力雄厚,最後花費數億美元隻能買到一台最高時速還沒達到上高速标準的車,你樂意嗎?
中國車企在核動力汽車上有動作嗎?
中國也有核動力汽車,不信你看上圖↑↑↑(開個玩笑)
言歸正傳,中國車企對核動力汽車的研究還是比較少的,奇瑞曾在 2018 年申請過一個商标,在商品 / 服務一欄顯示了 " 燃料和核慢化劑處理裝置 ; 核燃料和核減速劑處理裝置 ; 聚合反應設備 ; 核反應堆 ; 原子堆 ; 核反應堆(原子反應堆)" 的介紹,不過從奇瑞近幾年的發展來看,核動力汽車應該屬于空中樓閣的存在,并沒有實際投入。
寫在最後
1905 年,愛因斯坦在狹義相對論中提出了質能方程式 E=mc ²,1945 年,兩場災難性核爆在日本發生,此後核能成爲許多國家畢生追求的課題。衆所周知,它是一把雙刃劍,利用得好,造福千秋,利用得不好,禍害萬年。目前來看,核能隻能應用在航天、航海、發電等非民用領域,希望在不遠的未來,比燃油、電力更優質的能源可以誕生,再次點燃一次出行革命。