理論上可行，可以參考發條玩具車，做個放大版就行。但是，實際當中不可行，價效比沒有，要達到現有車輛的速度，續航等標準，一個發條盒的重量尺寸都會遠遠大於現有車輛的各系統總成的總和，再說，上發條的力從哪兒來呢？手動，效率太低，機械，還不如把這些多餘的功，擱到現有的車上，沒必要多此一舉。

大家都知道，燃油車對空氣汙染大、噪音大，給我們的環境帶來了很大的損害；電動汽車一定程度上解決了這個問題，但是一般電動車需要的充電時間過長，而且最關鍵的是電動車的電池用完後對環境的汙染相當嚴重；氫能源電池的應用也存在成本高、氫的儲運難度大等問題。那麼，我們還有沒有其他的方式為汽車提供能量？我們還能有什麼解決方法？

曾經，我想過一個問題：能不能像玩具車一樣，用發條來驅動車輛呢？如果可以，那隻需要開一段時間後到“發條站”用電機上一下發條，汽車就可以繼續開了，豈不是一種很好的方式？我相信，這個問題肯定有很多人都想過，科學家更是早已研究過。我們目前沒有這樣的汽車，應該是意味著目前是不太可行的，那是不是發條汽車根本就不可能呢？究竟是目前不可能還是永遠不可能？我沒有答案。曾經，我在網路上搜索過，但是也沒有找到答案。

前兩天，我家孩子的一個小卷尺壞了，我撬開研究了一下，摸索著給修好了。在這同時，我想到了用這個東西來估算一下我關於發條汽車的疑問。然後，我進行了如下的試驗和計算：

一、試驗設計和執行

（一）工具

捲尺、小型電子秤、夾子，另外還有一個香蕉皮（其他類似重量的東西也行，我只是隨手拿了這個東西而已）。

捲尺內部大概是這樣子的（參考）：

（二）方法

取出捲尺中的彈簧片（蝸卷彈簧），稱重；將香蕉皮夾在尺帶的最下段，拉出尺帶到接近盡頭，讀取捲尺刻度，高舉捲尺穩定不動，鬆開捲尺，讓尺帶將香蕉皮垂直提升，靜止後讀取捲尺刻度。

（三）資料

捲尺攜帶的香蕉皮及夾子重量為28.7克，捲尺內的蝸卷彈簧重量為4.1克。拉出尺子後的讀數為144cm，捲尺提升香蕉皮後的讀數為15cm（由於捲尺與外殼的摩擦會讓提升高度減小，此處選多次試驗資料中選最小的數），即捲尺對物體的提升高度為129cm。

（四）計算

1、計算捲尺攜帶物體的重力：根據重力公式G=mg，捲尺攜帶物體的重力G=0.0287千克×9.8牛/千克=0.28126牛。

2、計算捲尺做功：根據做功的公式（W=FS），捲尺提升物體的做功W=0.28126牛×1.29米=0.3628牛.米（焦耳）。（注：在捲尺提升物體的途中，起初屬於拉力大於重力，使物體加速上升，後面是拉力小於重力，使物體減速直至停止，實際試驗中，由於尺帶與其他部件的摩擦力，物體上升靜止後基本不再下墜。此處對做功的計算假設整個提升過程捲尺對物體的平均作用力等於重力。）

3、能量與重量換算：捲尺的做功怎麼能夠和車輛需要的能量對應呢？我們可以透過電動車的能量來測算。1瓦特=1焦耳/秒=1牛頓·米/秒，1度=1千瓦時=1000瓦*3600秒=3.6×106焦耳。那麼，如果按照試驗中蝸卷彈簧的能力，要做功相當於1度電需要的彈簧數量=3.6×106÷0.3628=9922128個，其重量=9922128×0.0041千克=40681千克。

4、車輛一般需求量計算：目前，市場上主流電動車的電池容量一般為30千瓦時左右。若要達到30度電的能量，則彈簧的重量=30×40681千克=1220422千克！

二、結果分析

根據上述計算結果，若要用彈簧儲能來驅動汽車，其需要的彈簧的重量將會是一個驚人的數字。

考慮到上述試驗中尺帶與捲尺其他部件的摩擦較大等因素的影響，假設提升高度增加30%的情況下，如果蝸卷彈簧的重量是原來的1/1000，則要達到相當於30度電的能量，需要的彈簧的重量為939千克，在該種情況下，“發條汽車”將可以具備實用價值。

愛迪生試了幾千種材料，做了幾千次試驗，才發明了電燈。那麼，我們能否開發出一種彈性材料，使其儲能能力達到目前低端彈簧片的1000倍以上呢？這需要科學家來給出答案。

上述試驗是一個娛樂性的小試驗。但是，如果發條汽車在理論上具有可行性，這將是一個十分嚴肅和重大的問題，如果發條汽車真的能夠實現，那必將對汽車行業帶來革命性的改變。

釋出於 2018-11-22

彈性力學

汽車設計

汽車製造

文章被以下專欄收錄

我認為這種可能性還是很大的，對於那些嘲笑提問的人，他們是被固有的思維模式限制了想象力。

那為什麼上發條現在又不可行呢？主要就是因為上發條的機構，按現有的材料來做的話，體積和重量都很大，對汽車是一個很大的負擔。

但是，情況總是變化的，材料科學近幾十年來，已經取得突飛猛進的發展。可能不遠的一天，真的就發明出來了，重量比較輕，又能透過像發條這種形式儲能的材料，那麼發條型的汽車，有可能真的就可以實現，說不定還比電動汽車效率高。

至於說是不是手工上發條的，那肯定不是，一定是在近似於加油站那種地方，利用電力措施等來把發條給上了。而這種上發條的時間，應該比充電的時間還要短一些。

我覺得，你這個想象力很好，而且真還有一定的發展空間。這種上發條線的汽車，有可能在取得技術突破以後，比電動和氫能源燃料電池車都還更加的環保，更加的高效。

在電網低負荷時間，發電多，用電少，導致不太平衡的現象，就有電能的儲備的問題。採取又向壩上抽水，把比較重的東西沿軌道拉到山上去。當電網負荷加重時，重新放水發電，把重物放下來，重新發電。其實這些儲能方式和上發條的原理很類似。

現在最大的麻煩還是汽車它是移動的，也就是說，他們空間、體積和重量等都受到了一定的限制，不能夠做得太大了。

不過要相信，玩具可以模仿實物，實物也就可以倒過來模仿玩具，只要模仿完了，能促進社會進步就行。

希望有一天真的能看到，上發條的汽車上路行駛，到那個時候再來翻開你的相關說法，可能就沒有人再嘲笑了。