前段時(shí)間總理參觀豐田工廠,對(duì)出行平臺(tái)、氫燃料電池車(chē)、自動(dòng)駕駛等豐田汽車(chē)最尖端的高科技產(chǎn)品進(jìn)行了深入的了解。看到氫燃料電池車(chē)Mirai的時(shí)候,總理若有所思。
5月初2018中國(guó)汽車(chē)論壇,之前一直力挺電動(dòng)車(chē)路線的科協(xié)主席萬(wàn)鋼也說(shuō)“研發(fā)高效率機(jī)電混合的系統(tǒng)是我們現(xiàn)在新能源汽車(chē)的方向”。
從以上來(lái)看,我國(guó)的新能源路線以后可能不再是單一的純電方向,而是以純電為主,其它手段并行的多樣化的發(fā)展路線。
那么現(xiàn)在有哪些多樣化的發(fā)展線路呢?從全球車(chē)廠的投入方向看來(lái),目前主要有四種發(fā)展路線。
首先,當(dāng)然是純電車(chē)(EV)的路線,以特斯拉、日產(chǎn)、三菱、大眾、奔馳、寶馬、通用和比亞迪為代表。
電動(dòng)車(chē)的歷史,早得可能有點(diǎn)超出你的想象,1881年,法國(guó)工程師古斯塔夫·特魯夫發(fā)明了第一輛以可充電電池為動(dòng)力的電動(dòng)三輪車(chē),裝配了鉛酸電池。
之后,19世紀(jì)末20世紀(jì)初,而電動(dòng)車(chē)卻進(jìn)入了黃金發(fā)展時(shí)期,法國(guó)和英國(guó)都出現(xiàn)了電動(dòng)車(chē)制造公司,電動(dòng)車(chē)曾經(jīng)一度在速度和續(xù)航能力方面不斷地刷新著記錄,1899年就已經(jīng)有時(shí)速破百公里的電動(dòng)車(chē)了,而這個(gè)時(shí)候內(nèi)燃機(jī)才剛剛起步。
當(dāng)然,電動(dòng)車(chē)的主要問(wèn)題還在于充電太慢,行駛里程不夠遠(yuǎn),隨著內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,方便高效的汽柴油燃料迅速占據(jù)了主流,成為當(dāng)今的主要汽車(chē)動(dòng)力。
風(fēng)水輪流轉(zhuǎn),近年來(lái),由于化石燃料的不可再生、大氣減排壓力以及嚴(yán)格法規(guī)的限制,電動(dòng)車(chē)又逐漸回到了人們的視野。而我國(guó)也開(kāi)始大力發(fā)展電動(dòng)車(chē)還有一個(gè)考量:合資形式并沒(méi)有讓我們掌握汽車(chē)工業(yè)的核心技術(shù),如果能在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域發(fā)力,走出一條自己的發(fā)展道路,“彎道超車(chē)”就有可能讓中國(guó)的汽車(chē)工業(yè)在未來(lái)占得先機(jī)。并且中國(guó)的水電和核電都技術(shù)先進(jìn),火力發(fā)電的燃料煤也多,因而為此出臺(tái)了一批鼓勵(lì)政策,力度很大。高峰的時(shí)候新能源政策的補(bǔ)貼豐厚,以某款微型電動(dòng)車(chē)為例,官方指導(dǎo)售價(jià)區(qū)間為15.18-18.88萬(wàn)元,在享受?chē)?guó)家補(bǔ)貼、地方補(bǔ)貼和廠家補(bǔ)貼后,終端售價(jià)為4.68-5.98萬(wàn)元。豐厚的補(bǔ)貼讓國(guó)內(nèi)車(chē)廠紛紛上馬電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目,其中也出現(xiàn)了不少騙補(bǔ)的亂象。還有一些政策也規(guī)定了汽車(chē)企業(yè)要擴(kuò)大規(guī)模,也必須上馬電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目等。總之,政府政策的鼓勵(lì)和硬性引導(dǎo),使得中國(guó)市場(chǎng)成為全球電動(dòng)車(chē)的沃土,為了保持在中國(guó)這個(gè)全球最大汽車(chē)市場(chǎng)的銷(xiāo)量,合資企業(yè)也紛紛投資電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目。在政策刺激下,許多汽車(chē)初創(chuàng)公司也開(kāi)始加入電動(dòng)車(chē)大軍,如威馬、前途、蔚來(lái)、拜騰、云度等,出現(xiàn)了一批“造車(chē)新勢(shì)力”。
“彎道超車(chē)”究竟效果如何,尚待觀察。不過(guò)電動(dòng)車(chē)也是車(chē),除了動(dòng)力系統(tǒng)外,底盤(pán)、車(chē)身、電氣都是四大組成部分,任何一部分都需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累。上述國(guó)外汽車(chē)巨頭都在電池和電機(jī)的研發(fā)上投入巨資。彎道是肯定有的,是否能超車(chē)還比較懸。
第二種路線,是內(nèi)燃機(jī)的增效。以馬自達(dá)、豐田為代表。
當(dāng)純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)越來(lái)越成熟并成為研發(fā)主流的時(shí)候,一些企業(yè)卻仍在專(zhuān)注于提高傳統(tǒng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。
所謂熱效率就是發(fā)動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的熱量與所消耗的熱量的比值。1867年,尼古拉斯·奧托發(fā)明了一種四沖程循環(huán)的內(nèi)燃機(jī),使用汽油作為燃料,這就是汽油機(jī),當(dāng)時(shí)的熱效率有11%左右。1892年,魯?shù)婪颉さ先麪柊l(fā)明了壓燃式四沖程內(nèi)燃機(jī),使用柴油作為燃料,當(dāng)時(shí)直接將熱效率提高了一倍。不過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量幾乎有一半損失在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻和排氣上,內(nèi)燃機(jī)發(fā)明100多年以來(lái),汽油機(jī)的最大熱效率曾經(jīng)長(zhǎng)期在30%左右徘徊。
近年來(lái),馬自達(dá)和豐田相繼在內(nèi)燃機(jī)熱效率上取得突破,馬自達(dá)的創(chuàng)馳藍(lán)天(SKYACTIV-X)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)最早將最大熱效率推進(jìn)到了38%。在與馬自達(dá)交換技術(shù)后,豐田做出了目前最大熱率最高的汽油發(fā)動(dòng)機(jī),達(dá)到40%,而混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率更高,達(dá)到41%,并將在未來(lái)實(shí)現(xiàn)50%熱效率。馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天二代的發(fā)動(dòng)機(jī)也將最大熱效率目標(biāo)設(shè)定為50%。
馬自達(dá)、豐田不約而同的把未來(lái)的目標(biāo)設(shè)定到50%,單從碳排放來(lái)說(shuō),50%的熱效率其實(shí)要比純電動(dòng)車(chē)更環(huán)保了。
面對(duì)新能源發(fā)展的需求,我國(guó)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)面臨的轉(zhuǎn)型壓力最大,今后的法規(guī)會(huì)更嚴(yán)格。內(nèi)燃機(jī)技術(shù)本身要用效率來(lái)降低排放為主線,在高質(zhì)量的技術(shù),高性能的關(guān)鍵零部件,以及先進(jìn)的燃燒技術(shù)等方面需要有組織的科研攻關(guān)。
第三種路線,混合動(dòng)力技術(shù),豐田一家獨(dú)大。
混合動(dòng)力技術(shù)包含HEV(混合動(dòng)力)和PHEV(插電式混合動(dòng)力),曾經(jīng)被認(rèn)為是一種過(guò)渡的汽車(chē)技術(shù)。但事實(shí)上,2016年上市的豐田四代普銳斯采用最大熱效率40%的發(fā)動(dòng)機(jī)后,油耗已經(jīng)降低到百公里2.5L,排放已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于純電動(dòng)車(chē)!
在未來(lái),多種能源的混合使用也可能是汽車(chē)技術(shù)的一個(gè)重要特征,畢竟,它更節(jié)能也更能確保消費(fèi)者使用的便利性。實(shí)際上,混合動(dòng)力技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵賣(mài)點(diǎn)是:它是一個(gè)汽車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)的變革而不僅僅是它是哪幾種能源形式的混合,油電混合是混合動(dòng)力,氫動(dòng)力和電力混合也是混合動(dòng)力,這些能源隨著人類(lèi)的不斷探索會(huì)有變化,但在動(dòng)力的控制系統(tǒng)上,我們需要掌握一套成熟的可以大批量、低成本銷(xiāo)售的混合動(dòng)力控制系統(tǒng)而不再是單一的動(dòng)力控制系統(tǒng)。
混合動(dòng)力車(chē)型是電動(dòng)車(chē)的基礎(chǔ)。混合動(dòng)力有五個(gè)關(guān)鍵技術(shù),分別是:電池、電機(jī)、制動(dòng)回收系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱,而前三項(xiàng)恰恰正是電動(dòng)車(chē)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù),混動(dòng)技術(shù)研究好了,就能水到渠成的發(fā)展到電動(dòng)車(chē)。以第四代插電版普銳斯為例,電動(dòng)模式下EPA循環(huán)電耗為120MPGe,比目前最省電的電動(dòng)車(chē)電耗還低??梢?jiàn)豐田通過(guò)混合動(dòng)力積累了先進(jìn)的電動(dòng)車(chē)技術(shù)。
根據(jù)國(guó)家要求2020年車(chē)企平均油耗降至5.0L/100km,2025年4.0L/100km的要求,研發(fā)高效率機(jī)電混合的系統(tǒng)必然是未來(lái)的方向之一。
第四種路線,燃料電池汽車(chē)(FCV)。以豐田、現(xiàn)代為代表。
燃料電池汽車(chē)是一種用車(chē)載燃料電池堆裝置產(chǎn)生的電力作為動(dòng)力的汽車(chē)。車(chē)載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經(jīng)重整所得到的高含氫重整氣。與通常的電動(dòng)汽車(chē)比較, 其動(dòng)力方面的不同在于FCV 用的電力來(lái)自車(chē)載燃料電池裝置 。因此, FCV 的關(guān)鍵是燃料電池堆。在這個(gè)方面,豐田走在世界前列,早在2014年底,豐田首款氫燃料電池車(chē)Mirai已經(jīng)率先在日本進(jìn)行銷(xiāo)售。補(bǔ)貼后的價(jià)格只相當(dāng)于低配的皇冠。現(xiàn)代也不甘落后,2013年就推出了ix35 FCV車(chē)型?,F(xiàn)代汽車(chē)新一代氫氣燃料電池SUV FE將于2018年上市,續(xù)航里程800公里,功率120千瓦。
除了電池堆和儲(chǔ)氫罐,燃料電池系統(tǒng)還包括很多其他的關(guān)鍵部分,比如動(dòng)力控制單元、2次驅(qū)動(dòng)電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等等,這些在豐田混動(dòng)車(chē)型上都有,Mirai所采用的2次驅(qū)動(dòng)電池,就與新款普銳斯的完全一樣。沒(méi)有在混合動(dòng)力領(lǐng)域的長(zhǎng)期技術(shù)積累,就不可能有Mirai。
Mirai在日語(yǔ)里意為“未來(lái)”,豐田希望在新能源領(lǐng)域開(kāi)拓新藍(lán)海。在其它廠家紛紛專(zhuān)注于電動(dòng)車(chē)的時(shí)候,Mirai可以看做是豐田對(duì)未來(lái)的押寶。
值得一提的是,在Mirai投產(chǎn)的同時(shí),豐田宣布將開(kāi)放氫燃料電池技術(shù)專(zhuān)利的使用權(quán),未來(lái)全球范圍內(nèi)的汽車(chē)制造商是和零部件供應(yīng)商將可以免費(fèi)使用豐田的氫燃料技術(shù)專(zhuān)利。其中,包括Mirai的1970項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
從以上四種路線可以看出,盡管各自主攻方向不同,但最終的目的是一樣的,甚至在研發(fā)的路途中,還會(huì)有相輔相成的做用。
過(guò)去20年,豐田是唯一新能源路線沒(méi)有動(dòng)搖過(guò)的汽車(chē)巨頭。一直在按內(nèi)燃機(jī)提效—混動(dòng)—插電混動(dòng)—FCV的路線在穩(wěn)步前進(jìn)。并在這個(gè)過(guò)程中不斷積累技術(shù),從而可以造出各種技術(shù)領(lǐng)先的新能源車(chē)輛。哪怕是沉迷于內(nèi)燃機(jī)增效的馬自達(dá),也想通過(guò)與豐田的合作,最終搞出氫轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
所以不管是采取什么新能源路線,都不能顧此失彼,政府可以大力引導(dǎo)發(fā)展新能源,但具體走那條路,還是應(yīng)該把決定權(quán)還給市場(chǎng)。,“市場(chǎng)在資源配置中起決定性作用”這是總理經(jīng)常說(shuō)的,這是真理。因?yàn)橥耆?jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的資源配置效率是最高的。
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