一位風(fēng)電轎車發(fā)明者的辛酸之路

復(fù)合材料模具

一位風(fēng)電轎車發(fā)明者的辛酸之路
                                                                            -------葉片陽模小蝦轉(zhuǎn)自風(fēng)電信息網(wǎng)（有點(diǎn)長，慢慢看）

       人人都有過乘車時(shí)把手伸出窗外享受風(fēng)吹的經(jīng)歷，大部分人感到的是愜意，小部分人會(huì)意識(shí)到這不安全，很少有人能想到，窗外的風(fēng)也可以利用，來為汽車提供動(dòng)力。

      今年55歲的張家港人施裕祥屬于后者。早在1980年代，他在乘坐汽車時(shí)像所有人一樣把手伸出窗外，風(fēng)掠過手掌和手指，一種無形的力量推著他的手。施裕祥意識(shí)到，這是一種能量，“給汽車安上風(fēng)力發(fā)電機(jī)不就可以把能源回收了嗎，阻力可以變成動(dòng)力?！?
也許大多數(shù)人都有過類似的靈感閃現(xiàn)，但是偶爾的奇思妙想過后，創(chuàng)意便淹沒于日常生活中。不同的是，施裕祥是一個(gè)癡迷于發(fā)明的民間發(fā)明家，先后發(fā)明改進(jìn)過液壓式三爪拉馬千斤頂、醫(yī)用鈦合金接骨板等設(shè)備工具，這些發(fā)明只取得了實(shí)用新型專利，成果被大量模仿，自己并沒有從發(fā)明中獲得任何利益。當(dāng)然，他利用自己的這個(gè)發(fā)明親自在醫(yī)院為病人接骨除外。
接受采訪時(shí)施裕祥很認(rèn)真地告訴記者：“我所有的發(fā)明靈感都是晚上睡著的時(shí)候做夢(mèng)一樣冒出來的，醒來就想‘怎么回事啊’，仔細(xì)一研究發(fā)現(xiàn)有道理，就動(dòng)手去做?！?

     幾年前，當(dāng)國家開始鼓勵(lì)發(fā)展新能源汽車時(shí)，施裕祥想到了20多年前的創(chuàng)意，自己做了一番可行性論證：汽車高速行駛時(shí)風(fēng)力很大(汽車廠商都在為降低風(fēng)阻絞盡腦汁)，在車上安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)和葉輪，借助風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，葉輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電為電池充電并驅(qū)動(dòng)汽車。

     理論上并不復(fù)雜，“電動(dòng)車+風(fēng)力發(fā)電”的嫁接模式，在互聯(lián)網(wǎng)上可以搜索到很多民間甚至小企業(yè)制造的風(fēng)力電動(dòng)車，有的還結(jié)合了太陽能，但基本都是在觀光電瓶車的基礎(chǔ)上加裝風(fēng)能發(fā)電裝置，葉輪外露，車頭前酷似飛機(jī)的螺旋槳，比較簡陋。

     施裕祥的試驗(yàn)一開始就基于量產(chǎn)的轎車改造。他的構(gòu)想有兩大前提基礎(chǔ)——電動(dòng)車和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，幾年前，國內(nèi)有電瓶轎車上市時(shí)，施裕祥購買了一輛在夏利N5三廂車基礎(chǔ)上改裝的電瓶轎車，自己動(dòng)手再改裝，加裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)、葉輪、動(dòng)力電池等設(shè)備，2009年底，施裕祥的“風(fēng)電合一電瓶轎車”正式出爐。

     從外觀上看，這輛奶白色的夏利N5三廂車與其他汽車沒有什么不同，本質(zhì)上它已經(jīng)是一輛零排放的汽車，不燒油，無排放。秘密武器——發(fā)電機(jī)、葉輪被安裝在引擎蓋下發(fā)動(dòng)機(jī)的位置，電池安裝在后備箱。如果只依賴容量為800安時(shí)的鉛酸電池，新裝上時(shí)一次充滿電能跑60公里，現(xiàn)在衰減為50公里，他說，如果加上風(fēng)力發(fā)電裝置中途充電，能將續(xù)航里程從50公里提升至120公里。
  
      因?yàn)殡姍C(jī)變速箱的限制，這輛車最高時(shí)速只能到55公里。施裕祥不斷強(qiáng)調(diào)它還有巨大的改進(jìn)空間：只要更換電機(jī)變速箱，最高時(shí)速就可以達(dá)到100-120公里；他說，上海交大工程師測(cè)試過他的車后認(rèn)為，只要電池?fù)Q成更為先進(jìn)的鋰電池，比如兩組2000安時(shí)的鋰電池，僅憑電池續(xù)航里程可達(dá)200公里，加上風(fēng)力發(fā)電作用就能跑500公里以上，而充滿兩組鋰電池僅需20度電。

     20度電跑500公里，看似一組夢(mèng)幻般的數(shù)據(jù)，但理論上并非不可行，施裕祥也已經(jīng)以實(shí)車實(shí)驗(yàn)給出了部分印證。難道新能源汽車又將涌現(xiàn)出新的一個(gè)旁支？

     曾于2010年10月進(jìn)行了實(shí)地考察、試駕施裕祥的風(fēng)力電動(dòng)車，其動(dòng)力和操控難言優(yōu)秀，但都在可接受范圍內(nèi)，唯獨(dú)剎車與轉(zhuǎn)向有些沉重。施裕祥給出的答復(fù)是當(dāng)時(shí)助力泵電路出了一些問題，檢修線路后這個(gè)難題會(huì)迎刃而解，現(xiàn)在“轉(zhuǎn)向用一根手指就行，輕得很”。
施裕祥認(rèn)為他的風(fēng)力電動(dòng)車不適用于大車，但很適合在1.6升及以下的經(jīng)濟(jì)型轎車中推廣普及，最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能減排，甚至比普通電動(dòng)車的省電幅度都大?，F(xiàn)在，他所能做的都已基本成熟，未來的關(guān)鍵是尋找生產(chǎn)企業(yè)，合作進(jìn)行技術(shù)研發(fā)改進(jìn)和商業(yè)化應(yīng)用。

     這位民間發(fā)明家感嘆，實(shí)現(xiàn)后者要比搞發(fā)明艱難十倍。

     裝上風(fēng)力發(fā)電機(jī)
     風(fēng)力發(fā)電裝置的位置是決定成敗的關(guān)鍵因素。最早動(dòng)手造風(fēng)力電動(dòng)車的時(shí)候，施裕祥想到的是在車頂安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)——“只要有風(fēng)就能轉(zhuǎn)，一轉(zhuǎn)就能發(fā)電充電”。這也是當(dāng)今諸多同類型發(fā)明的做法，發(fā)電機(jī)葉輪裝在車前部或者車頂，酷似飛機(jī)的螺旋槳。
     
     這個(gè)思路不久就被否定，他要在量產(chǎn)轎車的基礎(chǔ)上改裝，因?yàn)榇蠓雀淖兺庥^，不僅破壞汽車造型，其山寨氣質(zhì)很難被接受外，而且在外部加裝風(fēng)力發(fā)電設(shè)備會(huì)增加阻力，發(fā)出來的電力能不能抵消增加的阻力都是未知，這種改造沒有意義。

      改裝必須在不影響汽車外觀的前提下進(jìn)行。傳統(tǒng)車頭部有自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口，完全可以用來給風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供氣流，引擎蓋下發(fā)動(dòng)機(jī)的位置正好可以安裝發(fā)電機(jī)和葉輪。

     位置確定后，葉輪成為關(guān)鍵。一般風(fēng)力發(fā)電廠的葉輪幾十米長，顯然不能用于車載，葉輪縮小后能否提供足夠的電量是個(gè)問題。

     施裕祥為此走訪了風(fēng)力發(fā)電廠，咨詢風(fēng)力發(fā)電的原理，得到的答案是轉(zhuǎn)速是風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵，而葉輪轉(zhuǎn)速根據(jù)發(fā)電機(jī)的功率而定，5000瓦功率需要每分鐘轉(zhuǎn)速達(dá)到200轉(zhuǎn)、3000瓦功率每分鐘轉(zhuǎn)速要到300轉(zhuǎn)才能正常發(fā)電。咨詢中他還得知風(fēng)力發(fā)電有一定危險(xiǎn)性，在安裝線路時(shí)如果有風(fēng)葉輪會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪一轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)發(fā)出比較高的電壓，接線容易觸電。這一點(diǎn)讓施裕祥很是興奮，這說明風(fēng)力發(fā)電電壓高、電流大，適用于汽車動(dòng)力，而一般發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速要到1450轉(zhuǎn)以上，風(fēng)力發(fā)電200、300的轉(zhuǎn)速就可以平穩(wěn)發(fā)電，這很容易達(dá)到。

       制作葉輪時(shí)，施裕祥最先想到的是電風(fēng)扇的葉片，年輕時(shí)家鄉(xiāng)有人出嫁的陪嫁品中經(jīng)常有落地扇，放在拖拉機(jī)上，車一開葉片就會(huì)迎風(fēng)自己轉(zhuǎn)起來。他拆掉電風(fēng)扇的葉片裝到發(fā)電機(jī)上，實(shí)驗(yàn)中卻啟動(dòng)不了，研究后發(fā)現(xiàn)是電風(fēng)扇葉片很容易被電源或者風(fēng)力帶動(dòng)，卻無法帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。

      多次的試驗(yàn)摸索后，施裕祥采用了吸塵器葉片的設(shè)計(jì)原理，自己動(dòng)手制作了葉輪。電風(fēng)扇葉片只有3片，每片面積大，迎風(fēng)面不集中，而吸塵器式葉片呈半圓形，8片葉片形成封閉的圓周，采風(fēng)面更集中，對(duì)氣流的利用率更大，經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)的測(cè)試，效果非常理想。

      兩組直徑500毫米的葉輪被安裝在前艙，前臉進(jìn)風(fēng)口與葉輪之間有喇叭形引風(fēng)通道相連，最大化地利用氣流，氣流轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，汽車時(shí)速35公里以上發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，時(shí)速40公里以上進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)電狀態(tài)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出端與自動(dòng)充電斷路開關(guān)輸入端相連，自動(dòng)充電斷路開關(guān)輸出端與充電器相連。

      整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵是充放電控制，要保證平穩(wěn)充放電，施裕祥自己研發(fā)改進(jìn)了充放電控制系統(tǒng)，使電壓保持在電機(jī)工作電壓48伏左右。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨汽車時(shí)速而變，時(shí)速超過50公里時(shí)發(fā)電輸出電壓能超過220伏，要通過充放電控制系統(tǒng)將充放電電壓控制在60伏以下。

      施裕祥稱，2010年10月上海交大要與他展開合作，派了工程師到張家港進(jìn)行實(shí)地考察，測(cè)試結(jié)果是，無風(fēng)力發(fā)電介入時(shí)的續(xù)航里程為50公里左右，風(fēng)力發(fā)電介入后的續(xù)航里程提升至120公里左右。

      上海交大專家比較認(rèn)可他的技術(shù)，并提出了改進(jìn)建議：電池?fù)Q成更先進(jìn)的鋰電池，分為兩組，每組容量2000安時(shí)，充滿電后先使用A電池組驅(qū)動(dòng)，A組電量快耗盡時(shí)切換至B電池組驅(qū)動(dòng)，同時(shí)充電器為A組充電，如此循環(huán)反復(fù)，風(fēng)能利用率能得到進(jìn)一步提升。4000安時(shí)的電池組續(xù)航里程為200公里，加上風(fēng)力充電能達(dá)到500公里左右。4000安時(shí)鋰電池重200公斤，比現(xiàn)在的鉛酸電池輕了80公斤，體積縮小了一半。如果汽車時(shí)速達(dá)到80公里以上，發(fā)電機(jī)還可以直接為電機(jī)供電，而不用經(jīng)過電池充放電過程，能量損耗更小。

      此外，前艙布置還可以改進(jìn)優(yōu)化，充分利用空間后能使進(jìn)風(fēng)量更大，時(shí)速20公里時(shí)葉輪就能夠啟動(dòng)。

      施裕祥改裝后的風(fēng)電合一電瓶車重1.2噸，與同型號(hào)的傳統(tǒng)車差別不大，外觀與風(fēng)阻亦沒有變化，如果上海交大專家的推斷能夠?qū)崿F(xiàn)，充滿電池只用16度電，續(xù)航里程達(dá)到500公里，如果能夠有更為詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)和論證能夠證明其可行性，這或許這將是新能源汽車的一個(gè)革命性成果。
商業(yè)化困境
      
      施裕祥的風(fēng)力電動(dòng)車按交通法規(guī)屬于非法改裝，但在張家港，他擁有副市長特批的科學(xué)實(shí)驗(yàn)身份，可以在全市暢行無阻。施的理想是讓風(fēng)力電動(dòng)車開上全中國的所有公路。

      2008年10月，他申請(qǐng)了專利保護(hù)，實(shí)用新型專利已經(jīng)批復(fù)，發(fā)明專利仍在審批中。要將發(fā)明成果商業(yè)化，施裕祥必須與企業(yè)合作，在新能源汽車被熱炒的今天，這變得更容易也更復(fù)雜。

      上海交大曾有意與施裕祥合作，專家考察后出具了可行性報(bào)告，但條件是技術(shù)轉(zhuǎn)讓成功后要抽取50%的收益，施裕祥覺得這不公平，“發(fā)明完全是我做的，他生生拿去一半，想不通”，合作擱淺。

      不少生產(chǎn)企業(yè)也曾表示過濃厚的興趣，一家廠商與他簽署了合作協(xié)議，規(guī)定只要產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)邊跑邊充電的效果，廠商就付給他一筆技術(shù)使用費(fèi)。

      2010年10月，有廠商派出3位工程師在張家港測(cè)試一個(gè)月之久，有翔實(shí)的測(cè)試報(bào)告，工程師非常認(rèn)可他的技術(shù)，廠商老總也認(rèn)可，但就是不提付款。 “老總說沒錢，過了年再說，過完年還說沒錢。他其實(shí)是想拿我這個(gè)項(xiàng)目申報(bào)科研經(jīng)費(fèi)，如果能拿到錢就分我一部分?！笔┰Ｏ閷?duì)此十分失望。類似的廠商不少，都想利用他的項(xiàng)目從國家爭(zhēng)取經(jīng)費(fèi)，他認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)能從市場(chǎng)銷售中賺錢，不必盯著國家的科研經(jīng)費(fèi)。

      5月中旬，施裕祥跑了一趟北京，一個(gè)打著國家發(fā)改委旗號(hào)的單位發(fā)函邀請(qǐng)他來討論技術(shù)細(xì)節(jié)，要篩選后把他的發(fā)明認(rèn)定為發(fā)改委的高科技重點(diǎn)支持項(xiàng)目進(jìn)行推廣。到北京之后按地址找過去發(fā)現(xiàn)不是發(fā)改委，單位在長安街12號(hào)的紡織工業(yè)大樓里，原來是發(fā)改委下屬的高科技導(dǎo)報(bào)編輯部，兩間辦公室，幾個(gè)工作人員，給他一張表，說填了之后交1.2萬元就行。

      “我說我沒錢，你愛搞就搞，我已經(jīng)搞了一二十年了，所有血本都堆在里面，我現(xiàn)在吃飯都成問題了，在給別人打工，反正就是沒錢?！笔┰Ｏ闆]有客套，直接交了老底。工作人員答應(yīng)把這個(gè)情況向領(lǐng)導(dǎo)反映一下。 “當(dāng)天下午打電話給我，說通過領(lǐng)導(dǎo)討論，可以給我減免50%，轉(zhuǎn)化成功了我再補(bǔ)50%給他們，我說我現(xiàn)在5%都拿不出來。那邊說那沒辦法，只能撤掉了，我說你撤掉吧。他就不是發(fā)改委里邊的，就是純粹收你錢，沒什么用?！?br />
      施裕祥已經(jīng)習(xí)慣了這種評(píng)選和申報(bào)，不輕易交錢，也不介意接觸一下，看看對(duì)方什么底細(xì)，什么目的，在絕望中尋找希望。

      也有數(shù)家電池配套商跟施聯(lián)系過，號(hào)稱能提供性能優(yōu)良的動(dòng)力電池，希望合作，他去幾家考察過，有的產(chǎn)品不理想，有的目的不純，就都沒有答應(yīng)。

      施裕祥對(duì)此既無奈又淡定，“我搞的醫(yī)用鈦合金接骨板，現(xiàn)在到處在仿冒，雖然我沒有受益，但是患者和社會(huì)受益了。風(fēng)力電動(dòng)車，可能我這一輩子都不會(huì)從中受益，后來人能受益就行了?！?/td>