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汽车动力未来发展的技术趋势与挑战

2021-09-14 18:32
AutoMan
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纵然,对发展环保型的新能源汽车的大趋势已无可争议。但从实际情况出发,不论从哪个方面来看,在一二十年内禁止生产销售燃油汽车的条件都不成熟。(微信公号:CNWAUTO) 

在汽车发展了100多年之后,对追求速度的动力系统需求已经达到了一个顶峰。接下来,要面对的是更高难度的环境挑战。近几年,世界上多个国家都相继公布了禁止生产、销售内燃机汽车的时间表。不过,在高动力下的环保燃料和零排放方面,还有太多无法突破的瓶颈。 

从实际情况出发,不论从哪个方面来看,在一二十年内禁止生产销售燃油汽车的条件都不成熟。所以,混合动力似乎成为了最好的过度方式。但这就够了吗?

对此,近日东风日产联合中国电动汽车百人会,于北京举办了动力多元化时代下的汽车技术创新与政策建议研讨会,与众多行业专家及产业代表一同探讨了汽车动力未来发展的技术趋势与挑战。

多元化动力格局成新常态

当下的情况是,在“市场”和“政策”两大驱动力的共同作用下,中国汽车产业的电气化、智能化、网联化进程不断推进,内燃机传统的主导地位也受到了纯电动、混合动力等诸多新动力形式的挑战,汽车动力的多元化时代已然到来。

去年发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》中,在更多地考虑我国的地域环境、能源结构及市场接受度等因素的情况下,便已经用“全面电驱动计划”代替“禁燃时间表”,并提出2035年实现节能汽车与新能源汽车各占一半的目标,届时传统能源动力将全部转为混合动力,以此实现汽车产业的全面电驱化转型。

中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟在会上表示,汽车行业竞争十分激烈,近年来随着多种动力形式的快速发展,智能化和电驱化趋势已逐渐明确,传统车企也在积极拥抱电驱化。但从市场的角度来看,消费者仍然有着对多元化动力形式的实际需求,混动、e-POWER等技术虽仍需加注燃油,但其较高的热效率仍然对整个产业的节能减排具有重要意义。

而这,也是目前全球各大车企争相突破的一个关键技术领域。在不断推进节能减排目标的同时,为用户提供更多元的个性化选择。

以东风日产为例,在内燃机领域,潜心二十年研发出全球唯一量产的可变压缩比技术——VC-Turbo超变擎,进一步挖掘内燃机的效率及性能潜力;在纯电领域,Zero Emission日产纯电拥有超过70年的技术积累,实现了超过100亿公里的安全行驶记录;此外,即将推出的前所未有的融合动力e-POWER,更是将日产90余年燃油技术辉煌历史与纯电技术积淀完美融合,创造出一种不同以往的动力形式。

值得一提的是,把成熟的燃油技术及电动技术进行组合式创新的e-POWER,创造了与当下电驱路线完全不同的技术理念。e-POWER是不用充电的电驱技术,即100%电机驱动;而“融合动力”则是指油发电,纯电驱,各司其职,融合为一。发动机将不受车轮转动的影响,仅起到发电的功能,与BEV一样,仅由电机连接驱动轮。数据显示,该发动机综合热效率技术上已经实现50%,百公里油耗低至2.67L。

三大技术路线共同推进,在不断推进节能减排目标的同时,为用户提供更多元的个性化选择。

确实,我国新能源汽车发展虽然迅猛,但目前内燃机仍占据汽车动力系统的主导位置,内燃机未来发展的关键在于不断提高热效率,挖掘效率和性能潜力。当下和未来较长时期,将继续承担节能环保的重任。

“经过几个世纪的发展,内燃机技术与以往已经不可同日而语,可变压缩比、停缸技术、均值压燃技术、缸内喷水技术等技术日新月异。”天津大学内燃机国家重点实验室主任姚春德曾经表示,未来电气化和燃料多元化将赋予内燃机强大的生命力。

标准评价体系是重中之重

中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟指出,在行业对低碳化转型目标达成一致的前提下,汽车动力领域的多元化是值得鼓励和有利于行业整体发展进步的。

“而汽车产业的低碳化不应仅停留在车辆排放这一阶段,应从汽车全生命周期的角度考虑,主机厂作为链接整个产业链的重要一环,应肩负起推动全产业链低碳转型的责任。”张永伟说道。

东风日产乘用车公司技术中心新能源开发部部长王峰则进一步提出“行业应当加快推进规范统一的碳排放评价标准体系的建立”。2018年3月,中汽中心曾首发“中国新能源汽车碳排放评价”方案,计划在2018年底有多款纯电动乘用车评价结果问世。但是规范统一的碳排放评价标准体系,还仍是空缺。

与此同时,由于汽车行业尚未出台统一的碳排放国家标准体系和管理制度,衡量行业、企业降碳脱碳的水平、进度和效率等指标“无标可依”;为实现碳达峰、碳中和,企业做什么,怎么做等一系列问题也陷于“无从下手”的尴尬境地。有关汽车行业碳排放的顶层设计、技术方案、监管措施都亟待建立和完善。

中国汽车工业咨询委员会主任安庆衡曾撰文称,目前国内企业对如何控制碳排放并不清楚。并呼吁主管部门和行业机构要让细分行业甚至具体企业能够清楚地了解自身碳排放的当前数值,以及未来年份的约束性指标。

目前,“国内汽车行业已建立了以燃料消耗和污染物排放为监管对象的标准体系,虽然对碳排放管理具有一定的作用,但尚缺乏直接的碳排放标准政策。而现有的标准政策体系并不能充分适应汽车行业落实‘双碳’目标的需求。”中汽数据绿色低碳研究室主任赵明楠曾表示。

不过,这一问题已经排上日程。8月24日,工信部答复政协第十三届全国委员会第四次会议第1259号(工交邮电类175号)提案称,将联合相关部门加快建立健全汽车碳排放标准体系建设,探索建立包括汽车整车、重点零部件、车用材料、燃料、资源综合利用等在内的全生命周期碳排放标准体系。

此外,对于普通消费者来说,碳排放这个名词还是略显遥远。所以,王峰也建议汽车碳排放评价标准应向PM2.5、卡路里等指标看齐,在保证标准规范的同时,让普通消费者也能够轻松的理解。

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