匹茲堡 — Chuck Wichrowski 記得他第一次維修的汽車，當時他剛從大學畢業，對汽車一竅不通：他妻子的 1970 年款雪佛蘭 Nova。
第二次？一輛 1964 年款 Studebaker Wagonaire。
“我只是應用了大學模式，也就是：你查詢資料，找本書，然後就照著做，”Wichrowski 說。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。 透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
隨著歲月的流逝，Wichrowski 用他的扳手修理著那些曾經驅動鋼鐵之城度過工業鼎盛時期的汽車。但是匹茲堡的時代已經改變，雖然他仍然經營著鮑姆大道汽車修理廠，但他的客戶大多轉向了外國汽車，而且越來越多地轉向了混合動力汽車。
Wichrowski 曾經經營過兩個加油站，他知道電動汽車比汽油驅動的汽車需要更少的維護。然而，他借調了一名技工到當地一所大學，幫助他們為普通的匹茲堡人設計電動汽車，並且他認為如果未來真的是電動汽車的天下，他的修理店可以從中獲利。
而對於卡內基梅隆大學的團隊來說，他們正在設計汽車，以便讓居民在不燃燒一滴汽油甚至不浪費一個電子的情況下上班，電動汽車的未來就是匹茲堡。
ChargeCar 專案的設計者表示，他們不想銷售昂貴的新車，而是希望建立一個套件，使像 Wichrowski 這樣的當地汽車修理店能夠輕鬆地將汽油車改裝為電動汽車。
“匹茲堡有很多閒置的機械加工廠，”卡內基梅隆大學機器人學教授、ChargeCar 聯合主管 Illah Nourbakhsh 說。“這裡有很多商店可以做這種事。這個小鎮的機械技術水平是我見過的最高的。”
電動汽車改裝已經存在了幾十年，無論是透過小型獨立公司還是工程師在他們的車庫裡修修補補。但是，ChargeCar 可能是第一個徹底改造汽油車並將其重新設計為單一用途的嘗試：完美的通勤。
當 Nourbakhsh 和他的同事研究匹茲堡人的駕駛方式時，他們發現大多數行程都在六英里左右。有些人沿著高速公路飛馳，而另一些人則緩慢地經過停車標誌和紅綠燈。有些人行駛在平坦的道路上；另一些人則爬上或滑下城市丘陵的地形。
該團隊認為，電池與一種名為超級電容器的小工具相結合，並透過軟體控制，可以使這些里程中的大部分以電力驅動，而且價格是匹茲堡人可以承受的。
修修補補和尋找事實
ChargeCar 的最新專案位於卡內基梅隆大學對面的一個廢棄加油站。其中一輛是 2006 年的本田思域：在接下來的一個月裡，該團隊將把它改裝成一輛短程全電動汽車。Wichrowski 的技工將提供幫助和建議，以指導如何使匹茲堡其他汽車修理廠的改裝儘可能簡單。
車庫裡的另一輛車感覺更像一架飛機。從外面看，它看起來像一輛普通的 Scion xB；然而，駕駛艙周圍卻佈滿了儀表和量表。
這輛車是一個實驗。
當 Nourbakhsh 開到路上時，他指著電腦螢幕上搖晃的指標和閃爍的數字。這輛車由電池和超級電容器供電，這些儀表不斷地計算數字：還剩多少電量，有多少電力在流動，電池有多熱。
他在使用超級電容器和電池之間切換。他嘗試在上下坡時分別使用它們。當他在紅燈處減速時，他可以選擇要給哪個裝置充電。
在教授修修補補的過程中，該團隊正在瞭解關於為電動汽車供電的最有效方式的重要事實。
原因與電池的工作原理有關——以及汽車製造商面臨的一個主要技術挑戰。
定製設計的電池？
電池擅長儲存能量，但是如果它們必須快速地吸收或釋放過多的能量，它們就會退化。為了解決這種退化問題，汽車製造商會在汽車中塞入更大的電池，但這會增加成本和重量。
與電池不同，超級電容器專為濫用而設計：它們可以承受巨大的充電和放電，數千次而不會退化。
Nourbakhsh 說，它們不太擅長保持電量，因此該團隊決定將它們與電池配對。
匹茲堡的那些丘陵和交通訊號燈？它們變成了節能器。
“當您停車時，所有電流都會被釋放到電容器中，從而節省能量，以便您可以重複利用它，而不是進入電池，因為將能量放入電池會消耗電池壽命，”他說。
正如論證所說，如果一個人確切地知道某人如何駕駛，就可以為該駕駛員設計出完美尺寸的電池和超級電容器。
在www.chargecar.org上，該小組正在要求網路衝浪者分享他們駕駛汽油車通勤的資訊，包括每次高速公路行駛和在星巴克停留的資訊。
10,000 美元的價格標籤
Nourbakhsh 和他的團隊正在開發一個計算機程式，可以預測駕駛員在哪裡加速、遇到交通堵塞和暫停購買甜甜圈——所有這些都是為了製造一個尺寸完美的電池系統。
隨著時間的推移，這個程式甚至可以更多地瞭解駕駛員，在精確的時間啟動電容器或電池，以便讓她上班。
Nourbakhsh 說，一塊普通的電池可能需要 8,000 美元，但是增加一個 1,000 美元的電容器來處理突然的充電意味著電池不需要那麼大，因此組合價格可能只需要 2,000 美元。
改裝的總價格？ChargeCar 的目標是 10,000 美元。
倡導組織 Plug-in America 的副總裁 Paul Scott 表示，這種系統可能是汽車儲能的“神奇子彈”，因為它平衡了容量和功率。
電容器已經引起了研究人員、工程師甚至一些汽車製造商的興趣。然而，豐田的一位發言人表示，該公司將更多精力放在其他電力技術上，因為它發現電容器太昂貴了。
Scott 批評了主要為通勤設計的電動汽車的想法。“我認識的每個人都以很多不同的方式駕駛汽車”，不僅僅是通勤，還包括去看電影或拜訪朋友，他說。
機械師說這是未來
“如果為一項特定任務最佳化一輛汽車，它可能無法很好地完成其他任務，”他說。
Nourbakhsh 說，這輛車不一定非要在辦公室耗盡最後一點電量——可以為特定的通勤設計“淨空”，同時仍然高效且節省成本。
“但重點是，對於你最常做的事情——你花費最多精力的事情——讓我們讓它在這方面超級高效，”他在一封電子郵件中說。
卡內基梅隆大學 ChargeCar 團隊的碩士生 Leland Thorpe 說，一些家庭可能會選擇擁有一輛 ChargeCar，並保留一輛汽油車用於長途旅行。
該專案正在招募當地公司來贊助第一波汽車改裝。Nourbakhsh 說，這將是匹茲堡獨有的解決方案，因為公司會“綠色化”他們的聲譽，而匹茲堡人則在汽車修理店工作。
即使電動汽車在匹茲堡流行起來，鮑姆大道汽車修理廠的經理 Wichrowski 也不擔心不得不解僱技工。
“我們擁有的每輛混合動力汽車也都有傳統的剎車、傳統的排氣裝置，以及其他你需要做才能擁有普通汽車的東西，”他在顧客進出商店時說。“它們只是在汽車的某個地方增加了一層混合動力系統。”
他說，如今，一些汽車有多達十幾個計算機來控制它們的系統：空調、動力轉向等。
現代機械師通常有裝置和技術來處理這些系統，因此電動汽車應該不會太難。
“這是所有技術人員都必須進入的領域，”他說。“如果你想修理汽車，你就必須知道如何做這件事。”
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net，202-628-6500