汽车技术:电驱动与内燃机不可偏废!

汽车工程师之家2022-06-26 10:03:44

作者:发动机技术


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 最近网上有一篇比较八卦的文章,让权威赫赫的国家发改委也"躺枪"了。文章的题目是《国家发改委:十年后将停售传统燃油车》,文中没有引用发改委文件,也没有官员表态,仅引用发改委下属某机构研究人员的话,而且还曲解原意,人家讲的是十年后汽车市场增量应全是新能源汽车(不是传统燃油车),他曲解为全面停售传统燃油车。与娱乐圈相比,严肃无比的汽车界出一两篇八卦文章也没什么不好,但它涉及到新能源及传统能源汽车发展的几个根本性问题,我想就此发表自己的观点。

  第一,新能源汽车十年展望。目前,新能源汽车的性能价格比还不能与传统燃油车相媲美。十年后,由于技术进步、性能提高和成本下降,中小型纯电动乘用车可能与传统燃油车(指满足将来排放、油耗要求的,可能采用混合动力等先进技术的汽车)相当,插电式混合动力广泛应用于SUV等车型,不同种类的非插电式混合动力技术则有更广泛的应用。从市场份额看,五年后我国新能源汽车可达新车市场5%份额,而在世界范围内,可能十年后达到新车市场5%份额。从性能价格比看,目前新能源汽车要靠政府补贴和政策优惠(全世界如此,不仅仅在中国),预计五年后能取消补贴,仅靠政策优惠推广新能源汽车;而十年后,即使没有补贴和优惠,新能源汽车也能在相当一部分车型上与传统车竞争。总而言之,今后几年内,新能源汽车的技术创新和市场化都会有重大突破。但是也不可过于乐观,认为新能源汽车已进入坦途,特别是以为传统燃油车很快会"完蛋"。

  第二,未来汽车动力构成的展望。国际能源署有报告认为,到2050年,汽车动力源是多样化的,由燃料电池、纯电动、插电式混合动力、非插电混合动力(配柴油、汽油、天然气发动机)、纯天然气、纯汽油、纯柴油等构成。综合起来看,与电动驱动有关的车型占市场80%,与传统燃料(汽油、柴油、天然气)有关的车型占市场70%,既有内燃机、又有电动机的混合动力车型占市场50%。我同意这一观点。由于电动驱动在节能减排和利用多种能源方面的优越性,我们要努力发展新能源汽车。但我们还必须清醒地看到,在相当长一段时间内,内燃机还是最主要的动力源,混合动力的市场份额还远大于纯电动,千万不可忽视。

  第三,传统内燃机仍有潜力与优势。一方面,石油资源近期内不会枯竭,已探明可开采储量还可以开采50年,而且目前处于每年新探明可开采储量与消耗储量平衡的阶段。天然气的储采比还远大于石油。另一方面,内燃机的有害气体排放控制已达到相当高的水平,而温室气体排放(即油耗)还有20%的改善余地。综合而言,现在是电动驱动系统综合性能奋力追赶内燃机动力系统的发展阶段,还远未达到超过内燃机、逼退内燃机的阶段。现在中国品牌汽车生产企业确实在内燃机方面与国际大公司有差距,但是,想扬长避短,绕开内燃机,只在电动驱动方面努力超过国际大公司,是不可能的。个别企业能做到(如特斯拉),而整个中国汽车产业不可能做到。

  第四,到2025年,只依靠内燃机技术也是不行的。届时,欧盟可能实施每公里95克二氧化碳限值,相当于百公里油耗4升,我国和美国、日本也或迟或早要达到此水平。不仅如此,在排放和油耗的检测中,不同于现行的实验室循环工况,届时可能全面实施RDE方法,相当于指标加严20~30%。因此,只依靠内燃机方面的技术进步是达不到法规要求的。到时候,可能需要在乘用车上普及混合动力技术(包括插电式和非插电式),并有相当比例的纯电动车型,才能达到要求。换句话说,把那篇八卦文章讲的十年后停售内燃机车型,改为停售不采用任何混合动力的纯内燃机车型,就靠谱了。


汽车江湖十一回:新能源弯道超车了吗

作者:数据大饿

理清大数据的纷繁头绪,用大数据解读汽车江湖百态。欢迎围观《大数据中的汽车江湖》。本回我们来聊聊新能源汽车。

新能源汽车成为话题很久了,然而较早以前都只是汽车行业内用来探索“弯道超车”的概念而已,吃瓜群众对其普遍持观望态度。2010年底,北京实施了对常规能源汽车限购的政策,并引起诸多城市效仿,未受限制的新能源汽车一下子成为社会热点。2013年9月,四部委关于新能源汽车享受补贴的政策出台后,新能源汽车的市场需求才真正被点燃。上有政策撑腰、下有用户买单,各大汽车厂商自然纷纷跟进,中国汽车市场跑步进入新能源时代。

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从中国市场历年上市的新能源汽车数量看,2011年和2013年这两个相关政策出台的年份均引起了新能源汽车市场的热度。汽车厂商纷纷加大产品投放力度,2016年还未过去2/3,新上市新能源车型数量就几乎赶上2015年全年。本数据大饿粗略统计,截至2016年7月,中国汽车市场当前在售的新能源汽车共计有131个车型,248个版本。

虽然新能源汽车发展如此迅猛,但与传统能源汽车相比,仍然规模不大。因此在此前我们描绘的乘用车市场整体格局中,新能源汽车都淹没在浩瀚的传统能源汽车江湖中。本回,我们把新能源汽车单独进行分析,看看新能源汽车的世界将呈现出怎样一种竞争格局。

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从目前在中国汽车市场销售的新能源汽车市场竞争格局看,不同的动力类型和价格档次是影响竞争圈细分的重要因素。目前中国新能源汽车市场可以分为以下几个主要的竞争圈:

中国品牌电动车型竞争圈:主要以价格便宜的纯电动车型为主。这也是当前享受国家补贴的主力车型。

中国品牌插电混动车型竞争圈:比亚迪唐、比亚迪秦、荣威e550、传祺GA5 PHEV等插电式混合动力车型构成的竞争圈。

外国品牌混动车型竞争圈:这是目前最大的新能源车型竞争圈,车型较多,既有普通车型的混动版本,也有独立开发的混合动力车型,技术成熟、价格亲民。然而遗憾的是……这些混合动力车型在国内并没有被纳入补贴范围。

豪华电动车型竞争圈:主要以特斯拉Model S、宝马i3、宝马i8为主(本统计为2015年全年数据,特斯拉Model X还未上市)。该竞争圈虽然动力类型有所差异(Model S为纯电动车型,i3有增程式混合动力版本、i8为插电式混合动力),但具有共同的特点:豪华汽车品牌,基于全新平台开发的新能源车型,价格相对较高,应用了较多新技术,极具性能与品质感,引领新能源车型的发展动向。

豪华插电混动车型竞争圈:豪华车型的插电式混合动力版本。

插电混动超跑车型竞争圈:近年来超跑有电动化的趋势。传统的内燃机技术已经发展到很高的水平,在排量、体积、重量的限制下,再提升动力性能非常困难。而电动机的特性使得混合动力不失为突破这一瓶颈的有效解决方案。

应用插电混动技术的豪华车型和超跑车型不能与普通家用车一概而论,因为其动机与诉求与家用车不同——并不是单纯为了节能环保,而是为了性能、驾乘体验,甚至于个人声望。

宏观层面看,发展新能源汽车真的可以节能环保吗?

业内关于发展新能源汽车对节能环保的讨论已经很多了,本文不做深入讨论,仅就当前中国的使用环境展示两组数据。

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从世界主要的汽车生产/消费国一次能源消费结构看,与其它国家相比,中国对煤炭的依赖较大,核电、水电等其它清洁能源等比重低。虽然未来中国有望扭转这一局面,但中短期内,能源的消费仍然以煤炭为主。也就是说,虽然电动汽车在使用过程中并不产生尾气排放污染,但事实上是将污染物转移到发电的环节集中产生了。这还不算电池的生产、回收等环节所产生的额外污染。

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不过从中国一次能源消费的结构看,石油占比相对于其他国家而言很少。这也从另外一个方面反映了中国原油储量不足的现状。因此中国发展新能源汽车,减少石油依赖的意义恐怕要大于环保的意义。

用户层面看,新能源汽车真的更好吗?

我们将用户在汽车之家口碑、论坛中对新能源汽车的评价进行语义分析、整理统计。可以看出,充电配套设施的不足,是纯电动车型发展的巨大障碍。而用户对纯电动车型产品的评价,也非常低。通俗地说,就是:车不好、充电也不方便。

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用户对纯电动汽车哪里不满意呢?让我们进一步分析。

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整体看,用户对电动车的信息及多媒体功能,以及配置负面评价较多。这主要是因为相较于传统能源汽车,新能源汽车的确价格高、性价比低,同等价位下新能源车型的配置自然没有传统能源汽车丰富。

而与外国品牌比较,中国品牌电动汽车内饰和舒适性的负面评价明显更多,其它方面的评价也普遍不如外国品牌车型。这意味着什么呢?这意味着:当前中国品牌的电动汽车品质和用户体验并没有提升,传统能源汽车有的问题,电动汽车仍然存在。简而言之就是:当前应对政策而诞生的电动汽车并没有实现弯道超车。

再看充电的问题,我们就用一张图来说明吧。充电站数量多于加油站的京沪尚且基础设施不足,其它城市的状况可想而知。短期内,全国大部分地区的纯电动车使用环境仍然不佳。

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新能源技术是中国汽车工业追日赶美、“弯道超车”的机会,之前这个观点貌似在整个业界都深信不疑,但现在看来这是个误判。汽车工业的发展与进步,是整个产业链的整体进步,整车、动力总成、零部件、材料、工艺、生产线、模具、机加工设备、机器人、电子……都不可或缺。并不是建最大最好的工厂、买最新的生产线、部署最先进的机器人、采购最优质的零部件、请最知名的设计公司、逆向嘴热门的车型、签最牛逼的公关广告公司就能解决的。汽车工业的进步,需要不断的积累与修正,不走弯路就已经相当不易,哪有捷径超车呢。

发展新能源汽车,探索节能环保技术,不是不可以,反而是需要大力支持的。但是,这需要企业和科研机构认真踏实做基础研发,而不是应对政策骗补贴或者搞噱头误导消费者。




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