張曉東
通過發(fā)展純電動(dòng)汽車躋身世界汽車制造強(qiáng)國(guó)之列,是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的夢(mèng)想 。然而,當(dāng)國(guó)際領(lǐng)先車企紛紛把研發(fā)重心轉(zhuǎn)為混合動(dòng)力之際,本來就不成熟自信的國(guó)產(chǎn)新能源汽車是否會(huì)陷入十分尷尬的境地?
今年上半年,歐洲電動(dòng)汽車銷售量同比激增76%,超越美國(guó)成為全球最大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)。其中插電式混合動(dòng)力汽車的銷量占全部銷量的47%。
事實(shí)上,這樣的現(xiàn)象不僅僅是在歐洲,當(dāng)前各國(guó)的插電式混合動(dòng)力車銷量增長(zhǎng)都非常迅猛。隨著各大車企加大插電式混合動(dòng)力車型的研發(fā)力度,有汽車行業(yè)專家表示插電式混合動(dòng)力汽車銷量或?qū)⒑芸熠s超純電動(dòng)車的銷量。
全球最大的汽車部件廠商博世預(yù)計(jì),在2020年預(yù)計(jì)售出的1210萬輛電動(dòng)車輛中,650萬輛是混合動(dòng)力(HEV),310萬輛是插電式混合動(dòng)力(PHEV),純電動(dòng)(EV)僅為250萬輛。
國(guó)際汽車界普遍認(rèn)為,常規(guī)混合動(dòng)力能夠?yàn)椴咫娀旌蟿?dòng)力做技術(shù)積累,插電混合動(dòng)力能為純電動(dòng)做基礎(chǔ)設(shè)施和用戶行為上的鋪墊。所以混合動(dòng)力的發(fā)展確實(shí)有利于發(fā)展純電動(dòng)汽車。這一技術(shù)本來算是向純電動(dòng)汽車過渡的權(quán)宜之計(jì),而現(xiàn)實(shí)的、短期的問題是純電動(dòng)續(xù)航里程不足,無法滿足消費(fèi)者需求,因而限于現(xiàn)實(shí)問題,目前各國(guó)的汽車市場(chǎng)銷售情況就是混合動(dòng)力汽車為主流,純電動(dòng)汽車為支流。
其實(shí),從汽車產(chǎn)業(yè)的歷史來看,到底誰是主流車型并不是一成不變的。19世紀(jì)末,汽車剛剛誕生之時(shí),就涌現(xiàn)出了蒸汽汽車、純電動(dòng)汽車、汽油汽車等許多種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),可謂百花齊放。之后,隨著高速公路、加油站等基礎(chǔ)設(shè)施的完善,燒汽柴油的汽車才逐漸占據(jù)主流市場(chǎng)。
世界各國(guó)的主流觀點(diǎn)認(rèn)為化石能源會(huì)在可預(yù)見的時(shí)間內(nèi)會(huì)逐漸減少,而電動(dòng)車輛増加的原因之一在于環(huán)保規(guī)定越來越嚴(yán)格。不過,據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè),即使到了2050年,汽車的主要?jiǎng)恿碓匆踩匀皇前l(fā)動(dòng)機(jī)。而直接驅(qū)動(dòng)車輪的卻不僅限于發(fā)動(dòng)機(jī),可以有很多種動(dòng)力來源。
混合動(dòng)力的普及
新一代環(huán)保車主要包括純電動(dòng)車(EV)、插電式混合動(dòng)力車(PHEV)及燃料電池車(FCV)等車型,其中,油電混合動(dòng)力以日本、美國(guó)市場(chǎng)發(fā)展最為成熟。美國(guó)、歐洲和日本都有各具特色的技術(shù)路線。在純電、插電和混合動(dòng)力上,由于價(jià)格低以及基礎(chǔ)設(shè)施的完善,美國(guó)市場(chǎng)上純電動(dòng)車型最受歡迎。
日本選擇油電混合動(dòng)力技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展路線,豐田生產(chǎn)的普銳斯推出已經(jīng)超過15 年,在全球累計(jì)銷量超過 800 多萬輛。在混合動(dòng)力汽車技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化、銷量方面日本均處于國(guó)際領(lǐng)先地位。目前豐田已有27款混合動(dòng)力(HEV)乘用車、1款插電式混合動(dòng)力車(PHEV)在90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)銷售。
據(jù)日本全國(guó)輕型車協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)公布的15年上半年乘用車銷量顯示,高居榜首上半年的普通乘用車銷售冠軍是銷量高達(dá)12萬1240輛的豐田混合動(dòng)力汽車“Aqua”。
《能源》記者在采訪中了解到混合動(dòng)力如此受歡迎是因?yàn)椋毡竞芏嗥嚻髽I(yè)認(rèn)為,混合動(dòng)力是新能源汽車技術(shù)的根基。在混合動(dòng)力基礎(chǔ)上,減去發(fā)動(dòng)機(jī)成為純電動(dòng)汽車,增加電池容量和電源插口可以改裝成插電式混合動(dòng)力車型,換裝氫燃料電池和發(fā)動(dòng)機(jī)成為氫燃料汽車。
在歐洲,更多的汽車企業(yè)則選擇插電式混合動(dòng)力作為自己目前新能源汽車技術(shù)的主流,這是因?yàn)闅W洲的汽車企業(yè)在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器上有著濃厚的技術(shù)沉淀和悠久的研發(fā)歷史。
寶馬汽車開發(fā)負(fù)責(zé)人Gerhard Thiel在日本的新車發(fā)布會(huì)上強(qiáng)調(diào)稱,插電式混合動(dòng)力可以顯著提高車輛的行駛性能和燃效性能。具體來說,通過提高加速性能和反應(yīng)速度、強(qiáng)化牽引控制,以及通過混合動(dòng)力提高能源效率等,可以實(shí)現(xiàn)比發(fā)動(dòng)機(jī)車更出色的性能。
混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統(tǒng),它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車整車性能。經(jīng)過十多年的發(fā)展,混合動(dòng)力系統(tǒng)總成已從原來發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)和變速箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展,即集成化混合動(dòng)力總成系統(tǒng)。
一位行業(yè)研究人員向《能源》記者提供的資料顯示,如果以混合動(dòng)力總成的動(dòng)力傳輸路線分類,混合動(dòng)力汽車可以分為三類:第一類是串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(SHEV),主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三個(gè)部分組成動(dòng)力總成,不過這一結(jié)構(gòu)的燃油經(jīng)濟(jì)性還有待提高,這種動(dòng)力系統(tǒng)在城市公交上的應(yīng)用比較多,轎車上較少使用。
第二類則是并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(PHEV),這種結(jié)構(gòu)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單,成本也較低。由發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩大動(dòng)力總成組成。這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),機(jī)械效率損耗與普通汽車差不多。這種系統(tǒng)的混合程度較高,目前技術(shù)已經(jīng)成熟,應(yīng)用廣泛。本田汽車生產(chǎn)的混動(dòng)版雅閣和思域就采用了這種工作方式。
最后一種就是混聯(lián)式混和動(dòng)力電動(dòng)汽車Split Hybrid Electric Vehicle(PSHEV),由于這一結(jié)構(gòu)包含了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn),所以業(yè)內(nèi)也稱為串并聯(lián)式。相對(duì)于另外兩種結(jié)構(gòu)來說,這一結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)方式系統(tǒng)復(fù)雜,成本高。值得一提的是,全球銷量第一的混合動(dòng)力汽車,豐田普銳斯采用的就是這種工作方式。
另外,如果按照電機(jī)的輸出功率在整個(gè)系統(tǒng)輸出功率中占的比重,也就是常說的混合度的不同,又可以分為輕度/微混合動(dòng)力(Mild hybrid)、中度混合動(dòng)力(Power assist hybrid)、全混合動(dòng)力(Full hybrid)、插電混合動(dòng)力(Plug-in hybrid)四類。
一位汽車業(yè)的資深人士評(píng)價(jià)說,目前在還找不到理想的高質(zhì)量比能量和質(zhì)量比功率的車載電源之前,電動(dòng)汽車的發(fā)展暫時(shí)受到阻撓。因此,發(fā)展混合動(dòng)力汽車既可以看作是一種過渡車型,也可以看作是一種獨(dú)立車型。
混合動(dòng)力路在何方
雖然目前看來純電動(dòng)汽車是終極環(huán)保車之一,然而與汽油車相比,純電動(dòng)汽車的性能(行駛距離和充電時(shí)間)以及性價(jià)比非常低,以至于其地位并不穩(wěn)固。使純電動(dòng)汽車全面普及的條件是實(shí)現(xiàn)超越現(xiàn)有鋰離子電池的高性能電池。目前各國(guó)、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)都在推進(jìn)相關(guān)研發(fā)。
如果不能在電池上取得突破,純電動(dòng)汽車就無法實(shí)現(xiàn)飛躍發(fā)展。日前中國(guó)工程院院士楊裕生日前就曾公開表示,當(dāng)前長(zhǎng)里程的純電動(dòng)汽車不宜作為我國(guó)的發(fā)展重點(diǎn)。
在材料領(lǐng)域的尖端研究和技術(shù)開發(fā)方面,日本擁有壓倒性的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力,因此,新的突破確實(shí)極有可能會(huì)在日本出現(xiàn)。
電動(dòng)汽車普及的關(guān)鍵在于電池。放眼世界,能真正推進(jìn)車載電池業(yè)務(wù)的只有日本和韓國(guó)。目前,日韓之間還存在技術(shù)差距,而且中美歐電池廠商的實(shí)力較弱。
我國(guó)把發(fā)展純電動(dòng)作為主線,有一個(gè)重要原因,就是希望通過在純電動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域與外國(guó)企業(yè)展開競(jìng)爭(zhēng),實(shí)現(xiàn)彎道超車。智車優(yōu)行CEO沈海寅接受《能源》記者采訪時(shí)表示,從技術(shù)因素上講,傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)到電機(jī),可以說已將“心臟”對(duì)汽車的限制降到最低了。即使是最差的電機(jī)只要功率夠,也比最好的發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)得要好。
近百年來,發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù)一直被歐美日的汽車制造廠商所壟斷,中國(guó)的自主車企在技術(shù)方面一直無法趕超獲得充分的自主發(fā)揮。沈海寅說,但是如果利用電池電機(jī)技術(shù),中國(guó)車企就可以和傳統(tǒng)車企站到一條起跑線上,并有可能獲得更大的機(jī)會(huì)和自主權(quán)。中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)在內(nèi)燃機(jī)時(shí)代落后了,在電動(dòng)汽車時(shí)代迎來了一次超越的機(jī)會(huì),智能化和互聯(lián)網(wǎng)可能是汽車產(chǎn)業(yè)再次實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型創(chuàng)新和彎道超車的戰(zhàn)略性機(jī)遇。
不過,反觀全球市場(chǎng),純電動(dòng),混合動(dòng)力和燃料電池這三種新能源汽車中,現(xiàn)階段只有混合動(dòng)力汽車投入了大規(guī)模使用,盡管純電動(dòng)汽車被很多人當(dāng)成新能源汽車的希望,但油電混合技術(shù)因?yàn)榫C合性能高、技術(shù)成熟應(yīng)用性強(qiáng),更適合當(dāng)前節(jié)能減排的主題。
一位不愿具名的汽車專家向《能源》記者表示,當(dāng)前的純電動(dòng)汽車存在續(xù)航能力、成本高等目前難以突破的技術(shù)瓶頸,他更看好未來混合動(dòng)力汽車的發(fā)展前景,他認(rèn)為這是最具實(shí)際開發(fā)意義的低排放和低油耗汽車。
另據(jù)記者了解,國(guó)內(nèi)一些車企也已經(jīng)開始研發(fā)插電式混合動(dòng)力技術(shù),預(yù)計(jì)還會(huì)有更多的廠商將加快新能源技術(shù)投入與應(yīng)用。endprint