一位風電轎車發(fā)明者的辛酸之路

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

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

      今年55歲的張家港人施裕祥屬于后者。早在1980年代，他在乘坐汽車時像所有人一樣把手伸出窗外，風掠過手掌和手指，一種無形的力量推著他的手。施裕祥意識到，這是一種能量，“給汽車安上風力發(fā)電機不就可以把能源回收了嗎，阻力可以變成動力?！?
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，施裕祥是一個癡迷于發(fā)明的民間發(fā)明家，先后發(fā)明改進過液壓式三爪拉馬千斤頂、醫(yī)用鈦合金接骨板等設備工具，這些發(fā)明只取得了實用新型專利，成果被大量模仿，自己并沒有從發(fā)明中獲得任何利益。當然，他利用自己的這個發(fā)明親自在醫(yī)院為病人接骨除外。
接受采訪時施裕祥很認真地告訴記者：“我所有的發(fā)明靈感都是晚上睡著的時候做夢一樣冒出來的，醒來就想‘怎么回事啊’，仔細一研究發(fā)現(xiàn)有道理，就動手去做?！?

     幾年前，當國家開始鼓勵發(fā)展新能源汽車時，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：汽車高速行駛時風力很大(汽車廠商都在為降低風阻絞盡腦汁)，在車上安裝風力發(fā)電機和葉輪，借助風力轉動葉輪，葉輪帶動發(fā)電機發(fā)電為電池充電并驅動汽車。

     理論上并不復雜，“電動車+風力發(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)制造的風力電動車，有的還結合了太陽能，但基本都是在觀光電瓶車的基礎上加裝風能發(fā)電裝置，葉輪外露，車頭前酷似飛機的螺旋槳，比較簡陋。

     施裕祥的試驗一開始就基于量產(chǎn)的轎車改造。他的構想有兩大前提基礎——電動車和風力發(fā)電系統(tǒng)，幾年前，國內(nèi)有電瓶轎車上市時，施裕祥購買了一輛在夏利N5三廂車基礎上改裝的電瓶轎車，自己動手再改裝，加裝風力發(fā)電機、葉輪、動力電池等設備，2009年底，施裕祥的“風電合一電瓶轎車”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、葉輪被安裝在引擎蓋下發(fā)動機的位置，電池安裝在后備箱。如果只依賴容量為800安時的鉛酸電池，新裝上時一次充滿電能跑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。
  
      因為電機變速箱的限制，這輛車最高時速只能到55公里。施裕祥不斷強調(diào)它還有巨大的改進空間：只要更換電機變速箱，最高時速就可以達到100-120公里；他說，上海交大工程師測試過他的車后認為，只要電池換成更為先進的鋰電池，比如兩組2000安時的鋰電池，僅憑電池續(xù)航里程可達200公里，加上風力發(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)以實車實驗給出了部分印證。難道新能源汽車又將涌現(xiàn)出新的一個旁支？

     曾于2010年10月進行了實地考察、試駕施裕祥的風力電動車，其動力和操控難言優(yōu)秀，但都在可接受范圍內(nèi)，唯獨剎車與轉向有些沉重。施裕祥給出的答復是當時助力泵電路出了一些問題，檢修線路后這個難題會迎刃而解，現(xiàn)在“轉向用一根手指就行，輕得很”。
施裕祥認為他的風力電動車不適用于大車，但很適合在1.6升及以下的經(jīng)濟型轎車中推廣普及，最大優(yōu)點是節(jié)能減排，甚至比普通電動車的省電幅度都大。現(xiàn)在，他所能做的都已基本成熟，未來的關鍵是尋找生產(chǎn)企業(yè)，合作進行技術研發(fā)改進和商業(yè)化應用。

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

     裝上風力發(fā)電機
     風力發(fā)電裝置的位置是決定成敗的關鍵因素。最早動手造風力電動車的時候，施裕祥想到的是在車頂安裝風力發(fā)電機——“只要有風就能轉，一轉就能發(fā)電充電”。這也是當今諸多同類型發(fā)明的做法，發(fā)電機葉輪裝在車前部或者車頂，酷似飛機的螺旋槳。
     
     這個思路不久就被否定，他要在量產(chǎn)轎車的基礎上改裝，因為大幅度改變外觀，不僅破壞汽車造型，其山寨氣質(zhì)很難被接受外，而且在外部加裝風力發(fā)電設備會增加阻力，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行。傳統(tǒng)車頭部有自然吸氣式發(fā)動機的進氣口，完全可以用來給風力發(fā)電機提供氣流，引擎蓋下發(fā)動機的位置正好可以安裝發(fā)電機和葉輪。

     位置確定后，葉輪成為關鍵。一般風力發(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問題。

     施裕祥為此走訪了風力發(fā)電廠，咨詢風力發(fā)電的原理，得到的答案是轉速是風力發(fā)電的關鍵，而葉輪轉速根據(jù)發(fā)電機的功率而定，5000瓦功率需要每分鐘轉速達到200轉、3000瓦功率每分鐘轉速要到300轉才能正常發(fā)電。咨詢中他還得知風力發(fā)電有一定危險性，在安裝線路時如果有風葉輪會轉動，葉輪一轉動就會發(fā)出比較高的電壓，接線容易觸電。這一點讓施裕祥很是興奮，這說明風力發(fā)電電壓高、電流大，適用于汽車動力，而一般發(fā)電機轉速要到1450轉以上，風力發(fā)電200、300的轉速就可以平穩(wěn)發(fā)電，這很容易達到。

       制作葉輪時，施裕祥最先想到的是電風扇的葉片，年輕時家鄉(xiāng)有人出嫁的陪嫁品中經(jīng)常有落地扇，放在拖拉機上，車一開葉片就會迎風自己轉起來。他拆掉電風扇的葉片裝到發(fā)電機上，實驗中卻啟動不了，研究后發(fā)現(xiàn)是電風扇葉片很容易被電源或者風力帶動，卻無法帶動發(fā)電機。

      多次的試驗摸索后，施裕祥采用了吸塵器葉片的設計原理，自己動手制作了葉輪。電風扇葉片只有3片，每片面積大，迎風面不集中，而吸塵器式葉片呈半圓形，8片葉片形成封閉的圓周，采風面更集中，對氣流的利用率更大，經(jīng)過鼓風機的測試，效果非常理想。

      兩組直徑500毫米的葉輪被安裝在前艙，前臉進風口與葉輪之間有喇叭形引風通道相連，最大化地利用氣流，氣流轉動葉輪，汽車時速35公里以上發(fā)電機啟動，時速40公里以上進入平穩(wěn)發(fā)電狀態(tài)。風力發(fā)電機輸出端與自動充電斷路開關輸入端相連，自動充電斷路開關輸出端與充電器相連。

      整個系統(tǒng)運轉的關鍵是充放電控制，要保證平穩(wěn)充放電，施裕祥自己研發(fā)改進了充放電控制系統(tǒng)，使電壓保持在電機工作電壓48伏左右。風力發(fā)電機的輸出電壓隨汽車時速而變，時速超過50公里時發(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行實地考察，測試結果是，無風力發(fā)電介入時的續(xù)航里程為50公里左右，風力發(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可他的技術，并提出了改進建議：電池換成更先進的鋰電池，分為兩組，每組容量2000安時，充滿電后先使用A電池組驅動，A組電量快耗盡時切換至B電池組驅動，同時充電器為A組充電，如此循環(huán)反復，風能利用率能得到進一步提升。4000安時的電池組續(xù)航里程為200公里，加上風力充電能達到500公里左右。4000安時鋰電池重200公斤，比現(xiàn)在的鉛酸電池輕了80公斤，體積縮小了一半。如果汽車時速達到80公里以上，發(fā)電機還可以直接為電機供電，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優(yōu)化，充分利用空間后能使進風量更大，時速20公里時葉輪就能夠啟動。

      施裕祥改裝后的風電合一電瓶車重1.2噸，與同型號的傳統(tǒng)車差別不大，外觀與風阻亦沒有變化，如果上海交大專家的推斷能夠實現(xiàn)，充滿電池只用16度電，續(xù)航里程達到500公里，如果能夠有更為詳實的實驗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革命性成果。
商業(yè)化困境
      
      施裕祥的風力電動車按交通法規(guī)屬于非法改裝，但在張家港，他擁有副市長特批的科學實驗身份，可以在全市暢行無阻。施的理想是讓風力電動車開上全中國的所有公路。

      2008年10月，他申請了專利保護，實用新型專利已經(jīng)批復，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告，但條件是技術轉讓成功后要抽取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)品能實現(xiàn)邊跑邊充電的效果，廠商就付給他一筆技術使用費。

      2010年10月，有廠商派出3位工程師在張家港測試一個月之久，有翔實的測試報告，工程師非常認可他的技術，廠商老總也認可，但就是不提付款。 “老總說沒錢，過了年再說，過完年還說沒錢。他其實是想拿我這個項目申報科研經(jīng)費，如果能拿到錢就分我一部分。”施裕祥對此十分失望。類似的廠商不少，都想利用他的項目從國家爭取經(jīng)費，他認為這項技術能從市場銷售中賺錢，不必盯著國家的科研經(jīng)費。

      5月中旬，施裕祥跑了一趟北京，一個打著國家發(fā)改委旗號的單位發(fā)函邀請他來討論技術細節(jié)，要篩選后把他的發(fā)明認定為發(fā)改委的高科技重點支持項目進行推廣。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號的紡織工業(yè)大樓里，原來是發(fā)改委下屬的高科技導報編輯部，兩間辦公室，幾個工作人員，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。工作人員答應把這個情況向領導反映一下。 “當天下午打電話給我，說通過領導討論，可以給我減免50%，轉化成功了我再補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)習慣了這種評選和申報，不輕易交錢，也不介意接觸一下，看看對方什么底細，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，號稱能提供性能優(yōu)良的動力電池，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。

      施裕祥對此既無奈又淡定，“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，但是患者和社會受益了。風力電動車，可能我這一輩子都不會從中受益，后來人能受益就行了?！?/td>