40 年後:電動汽車與歐佩克石油禁運

1973年的石油禁運引發了電動汽車研究的熱潮。四十年後,我們正在看到成果

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


四十年前,一位名叫喬治·皮爾西的埃克森公司高管帶領一小隊石油商進入維也納的一家酒店房間。他們去那裡會見沙烏地阿拉伯石油大臣兼歐佩克(石油輸出國組織)談判代表謝赫·亞馬尼,歐佩克要求將石油價格提高 100%,以回應贖罪日戰爭。長話短說,皮爾西拒絕了。亞馬尼給他在巴格達的同事打電話傳達了這個訊息。皮爾西問接下來會發生什麼。亞馬尼著名地回答說:“聽收音機。”

我們知道接下來發生了什麼:第一次歐佩克石油禁運,以及隨之而來的西方國家的汽油配給。但當時還發生了另一件事,我們常常忘記:一項積極的國際努力,旨在開發電動汽車和先進電池,這項努力直接(即使是緩慢地)促成了今天道路上的特斯拉 Model S 和雪佛蘭 Volt。

現在,並非好像 1973 年石油禁運開始的那天,底特律的執行長們拿起電話尖叫著“給我造一輛電動汽車,快!” 這項努力早已開始。到 1960 年代後期,洛杉磯盆地的煙霧非常濃重,以至於當地政治家們正在談論禁止內燃機。作為回應,底特律四大汽車製造商(記住,美國汽車公司當時仍然存在)都開始研究電動汽車技術。1967 年,福特開發出一種熔融鈉電池,其非常規性打破了研究僵局。1973 年的石油禁運為這個醞釀中的研究領域提供了世界末日般的緊迫感和實際上無限的資金。


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甚至埃克森公司也開始為石油時代的終結做計劃。當時該公司研究部門的負責人:喬治·皮爾西,他在維也納的經歷影響了他整個公司的優先事項。1976 年,斯坦·惠廷厄姆,一位在埃克森公司位於新澤西州林登的研究和開發實驗室工作的年輕電池工程師,在《科學》雜誌上發表了一篇論文,詳細介紹了第一款可充電鋰電池。它存在問題,包括容易起火。儘管如此,它還是成為了原型電池,其後代現在為 21 世紀的每一輛嚴肅的電動汽車提供動力。

為什麼花了四十年才讓可行的電動汽車上路?部分原因與電池化學的內在困難有關。電池是凌亂、不聽話、棘手的機器。它們不遵守摩爾定律。研究人員花很長時間來解決所有問題。

但這種情況可能發生得更快。一個很大的問題是,一旦 1980 年代石油再次變得便宜,公司和政府就關閉了他們在 1970 年代啟動的所有電池研究專案。埃克森公司關閉了惠廷厄姆的實驗室。美國政府也在很大程度上退出了清潔能源研究。正如惠廷厄姆在 2011 年就此主題為我的書所說的那樣,“當埃克森公司停止時,聯邦政府無知地決定,‘如果埃克森公司不這樣做,就不值得做。’” 他補充說,“如果里根繼續吉米·卡特政府啟動的專案,我們會領先得多。但這並沒有發生,所以我們經歷了這段中斷期。”

教訓很明顯,如果基礎研究的資金時斷時續,那麼它的進展也正是如此。

電池研究的中斷期在日本電子公司開始拾起那些發黴的文獻以追求更小、更持久的消費電子產品時結束。索尼在 1991 年將鋰離子電池商業化,但到 1990 年代中期,當通用汽車開始研發其短命的 EV1 電動汽車時,鋰離子電池仍然不夠成熟,無法用於汽車。

十六年後,面對厄運,通用汽車投出了歷史性的最後一搏,並宣佈將製造鋰離子電池驅動的雪佛蘭 Volt 插電式混合動力汽車。我們現在可以說電動汽車已經到來——(至少有幾輛),而且這一次,它們似乎不會消失。但是,如果我們再次因廉價能源或政治功能失調而從基礎研究中分心,那麼下一代電動汽車的到來將比應有的時間長得多。

 

Seth Fletcher is chief features editor at 大眾科學. His book Einstein's Shadow (Ecco, 2018), on the Event Horizon Telescope and the quest to take the first picture of a black hole, was excerpted in the New York Times Magazine and named a New York Times Book Review Editor's Choice. His book Bottled Lightning (2011) was the first definitive account of the invention of the lithium-ion battery and the 21st century rebirth of the electric car. His writing has appeared in the New York Times Magazine, the New York Times op-ed page, Popular Science, Fortune, Men's Journal, Outside and other publications. His television and radio appearances have included CBS's Face the Nation, NPR's Fresh Air, the BBC World Service, and NPR's Morning Edition, Science Friday, Marketplace and The Takeaway. He has a master's degree from the Missouri School of Journalism and bachelor's degrees in English and philosophy from the University of Missouri.

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