一輛車不加油開5年,這事可行嗎?_風聞
差评-差评官方账号-2022-09-11 07:26
本文原創於微信公眾號:差評 作者:差評君
前兩天逛知乎,看到有人提了個問題:
“ 能不能研究核動力汽車,5 年以上不更換電池那種 ”?
別管可不可行哈,這個想法倒是挺有意思。畢竟對現代社會來説,能源和續航始終是科技發展的兩大難題。
而且,按照這個思路發散,或許還能提出更多問題,比如核能手機,核能電腦,核能無人機啥的。
等到那時候,別説手機不送充電器了,甚至連充電口都可以直接取消,畢竟核能電量可能咱這輩子都用不完。

扯遠了,咱繼續聊回“ 核能汽車 ”這事。
有句話説得好,當你有了一個改變世界的想法時,總會有人先你一步。
所以,其實 1957 年那會兒,福特就提出過 “ 核能車 ” 的概念。
不僅如此,甚至福特還真搓出來一台,至今擺放在密歇根州的亨利福特博物館。

在設計圖中,這輛 “ Ford Nucleon ” 將在車輛後備箱的位置加一個小型核反應堆,通過鈾裂變來驅動蒸汽機。
據實驗數據估測,在更換新的反應堆之前,單次續航能力可達到 8000 公里,也就是目前油車的 20 倍左右。
聽起來雖美好,只可惜,這車就是個比例模型。
最重要的核能內燃機,壓根沒做出來。

畢竟,那個節骨眼人類還在攻克衞星難題,第一艘核潛艇剛剛下海。
要想把公交車大小的核反應堆微縮到汽車的後備箱內,還是太超前了點。
不過有趣的是,幾十年前的福特,就已經向媒體提出 “ 新能源車取代油車 ” 的理念了。
當時,他們甚至打算在全美設立 “ 核能充電站 ”。
不得不説,聽起來挺瘮人的。

同時期的不止有福特整活,提出核能車概念的還有個法國的 Simca( 基本可以看做菲亞特的法國分公司 )。
查閲過往資料,甚至有這輛名為 Fulgur 的原子車開上街、參加日內瓦車展的圖片。
但少有人知道這貨到底是在擺拍,還是真的能動起來,就連原型車至今都不知道停在哪。

儘管又是個概念核能車,可它隨車展附贈的技術表中大有噱頭。
因為裏面寫着,未來這輛車將會擁有 “ 大腦 ”,通過道路雷達,自己駕駛自己。。。
好傢伙,新能源+自動駕駛,要素算是拉滿了。

上世紀的概念車雖然有意思,但咱先放一放,回到最開始的問題上——
核能車,究竟有沒有搞頭呢?
想弄清楚這個事,就不得不探討一下“ 核聚變 ”這個高端學術領域了。
我們都知道,核能的產生,是由核聚變、裂變、衰變所引起。
微觀世界中的粒子互相作用,產生鏈式反應,能釋放巨量的熱能,再通過一些能量轉化手段就可以實現熱力、動力、電力的供給。

像我們印象中利用核能的,通常有核電站、核潛艇等等。
他們往往都有個共同點,那就是 “ 體積大 ” 和 “ 近水源 ”。
首先,核反應堆這玩意,所提供的能量和規模是成正比的。再者,期間釋放的熱能沒法直接用,要想辦法轉化成可用能量,還需注意散熱問題。
比如巨大的核電站,通俗點説就是 “ 燒開水 ” 原理。核反應堆放熱,用水降温並蒸發成水蒸氣,以此推動動力裝置,進行發電。
對核潛艇來説也差不多,動力部分幾乎佔據總體積的三分之一,同時也需要個海水冷卻泵,不然直接燒開炸膛了。

除了以上兩個問題外,最嚴重的還有個輻射影響。
咱都知道,無論是核武器還是核電站,都因為恐怖的輻射劑量聞名。
正如遊戲作品《 輻射 》和《 地鐵 》中表現的那樣,我們暴露在高強度輻射中,體格再硬朗也會立馬翹辮子。

不過,為了克服輻射,人類也不是沒做過嘗試。
比如蘇聯的圖 95LAL,就是一台核動力飛機,號稱能一次繞赤道飛 80 幾圈。
這台飛機的發動機,和美軍的核動力引擎 HTRE-3 差不多,淨重高達幾十噸。
但考慮到飛機結構與載重,隔絕輻射的鉛板防護層,也就 1 米左右。可想而知,坐在駕駛艙內的飛行員有多慌。
所以,在幾十次試飛過程中,調用核動力的次數寥寥,基本還是用的傳統發動機。

考慮到以上三點,至今也難能突破。
所以,除非以後咱都開個火車大小的玩意上街,不然根本駕馭不了核能。
當然了,出車禍的代價也十分慘重,因為每次肇事都有核泄漏的風險。
就算每次充能可以開幾十萬公里,但咱能開上幾次,還真不好説。

這時候,可能有的差友就要説了:
“ 既然如此,那研製出一個體積小的核能發動機不行嗎 ”?
這樣一來,輻射量小了,汽車沒準兒也裝得下,乃至散熱裝置的要求都可以降低,以現在的技術能力,也不是做不到。
確實,這個想法是目前核能車最理想的。而且,也真真實實地被造出來了。
它就是目前遠在火星工作,由 NASA 打造的核能探測車 —— 毅力號。

毅力號,是好奇號的升級版,負責在火星上調查隕石坑。
它的動力電池,主要依賴鈈 238 元素的自然衰減,每次衰減都能為其提供動力。
並且,鈈 238 的半衰期長達 87.7 年,完全理想狀態下,這便是毅力號探測車的續航時間( 實際可能也就十幾年 )。
在 NASA 官網,這款核動力電池的系統規格,也被詳細標註了出來:
重量僅為 45kg,直徑 64cm,長 66cm。
最重要的是,它的輻射量僅為 210 毫雷姆。與之相比,正常人平均每年接受自然輻射的劑量都有 300 毫雷姆左右。。。

這麼一看,毅力號各方面都挺好,核能車好像真能成了?
**差友們先彆着急,要知道,火星的重力只有地球上的 0.38 倍,**輕踩一腳油就能跑挺遠。
也就是説,與火星上同等規格的動力系統,擱地球上起碼要翻個 4-5 倍,才能正常運轉。
不信看看毅力號動力電池的工作瓦數:110w,且這個功率還會隨着時間減少。
説句不好聽的,手機快充都比這個功率高。
這個就是那塊 110w 的核能電池 ▼

因為,核能雖然能量大,但過程中的能量損耗也大,如果體積變小了,動力就會指數級下降。
那種“ 用上核能,車怕不是可以氮氣加速 ”的想象,多少有點不成立。
所以照着毅力號的電池參數乘個幾倍,也許才能勉強維持一輛汽車的發動。。。
那就又變成火車的大小了。

嘮了這麼多,雖然有點可惜,但差評君還是要總結一下:
核能車,只是個概念。
再不留情面一點,核能車就是個近似科幻的空想。
因為啊,人類真發展到能完全可控核聚變的那一天,開不開車都兩説了。要是真搞新能源,還不如在電池、氫燃料這方面再多下點功夫。
文章最後,再放幾個核能概念車,給大夥見識見識。
下次真能開上他們的時候,也許是打開《 極限競速:地平線 》,或《 極品飛車 》的時候吧。。。
奧迪 F-Tron 概念車 ▼


凱迪拉克 WTF ▼

克萊斯勒 TV-8 核能坦克 ▼


《 紅警 2 》自爆卡車
( 開個玩笑 ) ▼

圖片資料來源:
知乎:能不能研究核動力汽車,5年以上不更換電池那種?
wiki百科、Google圖片、NASA官網、Instagram:story_cars
motor 1:Audi inspired F-Tron design concept is a nuclear-powered supercar
汽車之家:騙局還是危機?歷史上的那些核動力車型
car styling:1958 Simca Fulgur、lautomobileancienne:Simca Fulgur (1958)
YouTube:為什麼有核潛艇,有核動力航母,就是沒有核動力飛機呢?【科學火箭叔】
核潛艇的基本工作原理以及內部構造