未来动力之路已趋于明朗
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- 发布时间:2015-12-21 13:51
剪不断,理更乱,发酵于美国的“排放门”事件,就像摧枯拉朽的飓风,在将德国大众抛入不可预知的动荡未来之际,也在很大程度上动摇了欧洲汽车市场一直以来对柴油车的偏好。事件发生后很短时间内,从巴黎到伦敦,从米兰到奥斯陆,半个欧洲都开始重新认识柴油车,密切监督柴油车微粒和氮氧化物排放检测。走在最前列的法国政府甚至公开宣布,将终止为柴油所提供的税收优惠,从明年的政府预算开始提升对柴油的征税。
从之前的热烈追捧到现在口诛笔伐,欧洲对柴油车态度之大相径庭令人感慨。毕竟就在不久前,在公众认知里,无论排放还是燃油经济性,柴油相比汽油都具有很大优势,也因此,对大众、PSA以及雷诺等欧洲车企而言,“清洁柴油”都曾经被视为能源战略中最重要一环。但随着大众排放门危机持续发酵,可以确定的是,曾经风光无限的柴油车时代已经过去。
塞翁失马焉知非福,柴油出局,让欧洲车企一时间乱了手脚,但另一方面,却有助于建立起真正有效的清洁能源战略。
曾经摇摆不定的新能源汽车方向或由此更加清晰。彭博新闻报道,“排放门”事件后,戴姆勒奔驰一位负责产品规划的高管称:“从长远角度看,混合动力更具有发展潜力,电气化混动系统最终将会取代柴油动力。”据报道,更早些时候,奔驰已经在考虑放弃柴油动力,转而专注于混合动力系统的研发。
不止是奔驰,越来越多的跨国车企在新能源汽车的路线选择上开始倾向于混合动力汽车。这并不奇怪,第一个吃螃蟹的人已经探路出了一条可资借鉴的路径。截至今年9月份,丰田汽车宣布,旗下的混合动力汽车全球范围内销量已经突破了800万辆,今年年内丰田混合动力汽车年销售有望突破120万辆。
混合动力之所以备受青睐,大概得益于以下三方面原因。首先是便捷性,与电动车甚至是插电式混合动力汽车相比,它不需要增加任何额外的配套基础设施,不存在电动车主普遍有的里程焦虑症,使用起来与传统动力汽车没有区别;其次是有效性,与同排量传统动力汽车相比,混合动力汽车燃油经济性能够提高30%至40%,在电动机和内燃机的联合推动下加速性能也有相当程度提升;最后也是最重要的——可靠性,与层出不穷的电动车自燃事故相比,丰田售出的800万辆混合动力汽车至今没有一辆是因为混动系统原因而发生安全故障,真正实现了可靠与安全。
“排放门”加速柴油车出局
对于中国消费者而言,柴油车既熟悉又陌生,除了满大街怒吼的重卡及商用车外,国内乘用车几乎没有采用柴油引擎,这也正是大众“排放门”事件在中国后续影响并不大的主要原因。全球范围内,柴油车采用比例最高的是欧洲。2014年,欧洲售出近700万辆柴油车,占到了全球柴油车销量的85%。目前在欧洲道路上行驶的乘用车,有超过一半左右都采用柴油引擎。
与汽油车相比,柴油发动机的优点是功率大、油耗低、可使用更加廉价的劣质原油。虽然具备诸多优点,但由于体型笨重、成本高、噪音大等原因,柴油车一时未能在乘用车领域有所突破。但随着柴油机技术和涡轮增压技术的不断发展,柴油发动机越来越小,噪音也得到有效控制。
但横亘在柴油车面前的死穴是,性能与污染物排放难能两全。柴油机虽然可以通过提高燃烧室温度提高燃油经济性,然而,较高的燃烧温度促进了氮氧化物(NOx)的产生,以及大量PM微粒。其中,PM微粒也就是俗称的颗粒物,PM颗粒可以通过PDF颗粒捕捉器进行处理,而乘用车针对氮氧化物一般是采用EGR废气循环系统以及LNTNOx吸附转化器来进行处理。
问题在于,由于EGR技术是对废气进行再循环,导入进气系统燃烧,在二次燃烧过程中,废气中含氧量降低,燃烧压力也随之降低,会在一定程度上影响动力性。此外,要减少柴油车有害物质的排放以达到标准,需使用尿素对尾气中的污染物进行中和。尿素作为消耗品,柴油车用户必须定期购买并加注,才能保证车辆尾气排放处在足够低的水平。
很显然,大众是希望在成本和技术两方面都做到最佳,以迎合市场。为了让用户不用额外负担加注尿素,大众使用了defeatdevice作弊软件,该软件能让车辆根据不同的使用环境自动选择是否启用清洁装置。这也就是大众“排放门”事件的由来。
之所以说大众“排放门”跳出了企业范畴,演化成动摇行业战略发展大事件,就是因为在大众柴油车排放检测造假行为被曝光后,多家车企的柴油车也陆续被调查。包括PSA、雷诺、奔驰、宝马、沃尔沃等车企的柴油车也被爆出排放超标。
清华大学汽车工程系教授宋健认为,“排放门”事件后,欧洲对柴油车排放的监管将更加严格,柴油车上用来中和有害气体的尿素将不得不定时加注,这无疑会增加消费者的使用成本。而柴油车的销售价格和零部件价格本来就高于汽油车,倘若使用成本再增加,柴油车的优势将明显下降,市场份额势必会有一定程度的下滑。
嗅觉最为敏锐的投资银行摩根斯坦利报告认为,在经历大众丑闻之后,一方面,由于法规收紧和监管力度的加大,各家企业柴油机开发成本将显著上升;另一方面,电池价格在不断下降,混合动力与电动汽车将迎来真正的发展利好。
事实上变化已经开始。作为轿车柴油发动机的鼻祖,戴姆勒奔驰公司日前宣布,它们计划在未来完全淘汰柴油发动机。
历史的变革总是存在看似不经意的偶然性和本质上的必然性。倘若不是美国民间机构国际清洁运输委员与西弗吉尼亚大学大学研究人员的质疑和执着,貌似大众“排放门”事件就可以躲过一劫,但偶然性的背后是全球新能源汽车发展大势下柴油被淘汰出局的必然。大众“排放门”事件始料未及却又命中注定。
人们现在更为关注的是,“排放门”事件点燃导火索的另一端,到底是什么?
业内人士认为,柴油车前景阴晴不定,新能源车相应地迎来了大展拳脚的绝好机会。特别是电动车,成为近期以来的最大热门。资本市场的火爆折射出电动车的火爆。近一个月来,国内股市相关充电桩、锂电池、新能源汽车等板块股价接连上扬。然后,电动车能否如人所愿成为中国汽车“弯道超车”的利器,现在下结论还为时过早。
事实上,在人类汽车的发展历程中,相关到底是电动车还是传统内燃机的争论从来就没有停止过。早在一百年前的1915年,《华盛顿邮报》兴奋地表示:电动车的价格会一直下跌,直到普通家庭可以接受;1979年,《华盛顿邮报》再度宣称:通用汽车已经在电池上取得了突破,新型锌镍氧化电池可以达到100英里的行驶里程,可使电动车商业化。
直到2015年,关于电动车的梦想不断被重温,政府的补贴激励持续加码,关于电动车的梦想似乎离我们靠得更近。
新能源车上“放卫星“的并不只是中国,目前世界主要汽车生产国均制定了百万辆级的电动车和插电式混合动力汽车发展目标,但从完成情况来看远不如人意。截至去年,全球年销售电动车和插电式混合动力汽车为60万辆,相对2020年2000万辆的目标,总体完成率为3%。分国别看,美国的完成率为9.7%,日本、德国以及中国的完成率分别为5%、2.5%以及2.4%。
即使不考虑充电桩、充电站这些耗资百亿、需要布局十数年的庞大配套工程,电动车从能源取得本质上来说依然存在不少质疑。特别是在中国,当下以煤为燃料的火力发电依然占据三分之二的比例,倘若依然依靠传统的煤电发电,不过是将对环境的污染从行驶过程转移到充电过程,再加上能源转换过程中的折损和消耗,真实的排放水平很难有大幅度降低。
更不用说电动车所特有的后遗症,包括电池续航里程、充电时间和基础设施、后续废旧电池的处理和污染问题,迄今为止在全球范围内都没有万全的解决方案。
双擎混动已触手可及
旧有的体系与认知正在快速褪去,新的架构已经初见雏形,虽然电动车依然在空中楼阁缥缈,但更加切合实际、更加行之有效的解决方案已经就在眼前。
在问世近20年后,混合动力已度过了最初的“怀疑论”阶段,它的发展甚至超过预期——2014年,混动车在日本销量比例超过40%;全球范围内,混合动力汽车总量已经超过800万辆。这一方面说明消费者环保意识的觉醒,同时说明混合东西正是当下最成熟的环保动力解决方案。
严格意义上来说,混合动力不是一种新能源,它也不是人类零排放的终极目标,但它的神奇之处在于,这是一条通向终极环保的必由之路——无论汽油机还是柴油机,搭载了混合动力系统后的汽车能有效提升燃油率、减少碳排放;也只有在成熟混合动力的基础上,才能够打开氢燃料电池汽车的大门。
实际上,不仅是丰田,包括奔驰、现代、宝马在内的几乎所有跨国巨头,都已经相继推出新品,加速混动布局。按照丰田汽车会长内山田竹志的预测,到2020年,全世界所有汽车都将推出相应的混合动力版本。
更加值得关注的是,就在10月底,搭载了首次在日本以外地区研发、生产混合动力总成的“卡罗拉双擎”和“雷凌·双擎”将在国内上市。在内山田竹志认为,这两款由中国员工专门为本地消费者亲手研发、生产的混合动力车,“是一次完全可以与第一代普锐斯研发相媲美的技术创新。”
客观来说,混合动力在国内启动不可谓不早,早在2005年,丰田就向中国导入混动汽车普锐斯;但在随后很长一段时间,混合动力一直处于叫好不叫座的尴尬局面。
虽然混合动力与过去10年中国黄金车市失之交臂,当丰田并未由此气馁,相反,2010年,丰田斥资近50亿元人民币在江苏常熟建立了丰田中国技术中心TMEC,这也是丰田汽车最大的海外研发项目。与其他研发中心不同,在成立初始丰田就明确表示,TMEC是专门进行丰田混合动力技术相关研究开发的研发中心。
2014年以来,随着TMEC以及变速箱工厂、电池工厂相继落成,丰田混合动力总成开始具备了完全国产化的能力。丰田首次在日本以外实现了混合动力核心零部件,即电池、逆变器、驱动桥的本地化生产。
丰田汽车中国投资公司执行副总经理董长征表示,自2012年初启动“云动计划”以来,丰田对混合动力关键零部件国产化的步伐不断加快,这表明丰田正在把代表最高水平的技术和商品全方位引入中国。特别是自2012年发布首个自主战略“云动计划”以来,丰田进一步加快了向中国引进先进技术及相关商品的速度,伴随着TMEC及其周边企业相继落成并投入使用,“先进技术本地化”正以前所未有的速度在中国全力开展。
卡罗拉与雷凌·双擎的重要性还体现在,随着TMEC打开动力阀门,它将源源不断地为丰田中国提供后续国产混合动力总成。董长征此前就此曾透露,在日本,丰田正在将混合动力技术覆盖全系车型,至于未来在中国市场上是否也将采取同样做法,要视形势而定,但可以肯定的是,丰田将为更多在华车型增加混合动力款。
相比电动车以燃料电池动力汽车,混合动力虽然是一个“过渡性”的节能环保产品,但却是不可省略、通往几乎所有未来新产品的必由之路。无论插电式混合动力、电动车甚至是燃料电池,其核心技术都是出自同一本源,那就是混合动力。
也正是得益于成熟800万辆混合动力技术。日前丰田汽车正式发布了“丰田环境挑战2050”战略,提出“使汽车产生的负面影响无限接近于零”和“为社会带来正能量”两个目标,同时还提出“新车二氧化碳零排放”、“工厂二氧化碳零排放”等6项挑战以及达成挑战的举措。在实现这一宏大愿景中最关键的一环是,力求在2020年前让混合动力汽车的年销量达到150万辆,全球累计销量达到1500万辆,通过进一步提高性能和扩充产品线来推广普及混合动力汽车。
本刊记者/管宏业