一個(gè)新時(shí)代的誕生,似乎總是意味著一切舊存在的消亡。
如今,這句話放在新能源汽車領(lǐng)域似乎很是受用。當(dāng)電動(dòng)汽車的熱潮逐漸席卷全球,此前穩(wěn)坐動(dòng)力“王位”的內(nèi)燃機(jī),正在慢慢走下“神壇”。
過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間里,內(nèi)燃機(jī)在行業(yè)內(nèi)討論的聲音逐漸衰弱。于是很多人認(rèn)為:汽車已經(jīng)不需要內(nèi)燃機(jī)了,需要燃料做動(dòng)力的時(shí)代已然消逝。
但事實(shí)并非如此,內(nèi)燃機(jī)不等于燃油發(fā)動(dòng)機(jī),且眼下“如日中天”的電動(dòng)機(jī),也并不能代表汽車動(dòng)力的永久、終極技術(shù)路線。
究竟誰(shuí)才能為汽車提供最佳動(dòng)力?一直是全汽車行業(yè)在思考的問(wèn)題。且在探索汽車動(dòng)力技術(shù)路線的過(guò)程中,將伴隨著整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的革新和顛覆,甚至其中也不乏蘊(yùn)藏著“重新洗牌”的可能性。
電動(dòng)機(jī)并非終局,它們沒(méi)有放棄內(nèi)燃機(jī)
眼下,要論風(fēng)頭正盛的汽車動(dòng)力,定然非動(dòng)力電池莫屬。
其火熱程度,幾乎改寫了汽車行業(yè)格局,帶領(lǐng)一批批年輕的汽車企業(yè)站在新舞臺(tái)的聚光燈下,十分具備推翻昔日巨頭的氣勢(shì)。同時(shí),它也把一條條供應(yīng)鏈上的企業(yè)從幕后推向臺(tái)前,成為決定汽車企業(yè)命運(yùn)的關(guān)鍵一環(huán)。
似乎在一定程度上而言,動(dòng)力電池越火熱,內(nèi)燃機(jī)就越暗淡。以致于“電動(dòng)機(jī)殺死內(nèi)燃機(jī)”的聲量越來(lái)越大,仿佛再談起內(nèi)燃機(jī)已是陳年舊事,內(nèi)燃機(jī)已然被扣上了“落后”的帽子。
然而事實(shí)是,在電動(dòng)機(jī)蒸蒸日上的同時(shí),一股股源自內(nèi)燃機(jī)的“勢(shì)力”正在悄然醞釀,且“來(lái)勢(shì)洶洶”。
總有人沒(méi)有放棄內(nèi)燃機(jī)。
最新的消息是,7月11日,吉利控股集團(tuán)發(fā)布消息稱,繼2022年11月宣布框架協(xié)議后,吉利控股集團(tuán)和吉利汽車控股有限公司(以下統(tǒng)稱“吉利”)與雷諾集團(tuán)簽署了一項(xiàng)各自控股50:50的約束性合資協(xié)議,成立一家新公司,在全球范圍內(nèi)研發(fā)、制造和供應(yīng)先進(jìn)的混合動(dòng)力總成和高效的燃油動(dòng)力總成。
據(jù)悉,新公司產(chǎn)品可涵蓋全球80%的燃油動(dòng)力和混合動(dòng)力汽車市場(chǎng)應(yīng)用需求。正式運(yùn)營(yíng)后,新公司將為多個(gè)品牌提供服務(wù),包括雷諾、吉利汽車、沃爾沃汽車、寶騰、日產(chǎn)、三菱汽車公司和PUNCH Torino動(dòng)力總成公司。
對(duì)內(nèi)燃機(jī)有執(zhí)著的并非只有吉利和雷諾,東風(fēng)、奇瑞、長(zhǎng)安等車企在此領(lǐng)域均有布局。近年來(lái),無(wú)論是政策層面,還是學(xué)術(shù)界以及企業(yè)層面,探索內(nèi)燃機(jī)多種技術(shù)路線的聲音均絡(luò)繹不絕。
在政策方面。2022年8月,工信部明確表示要將氫氣內(nèi)燃機(jī)納入氫能發(fā)展戰(zhàn)略中予以支持,并根據(jù)氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用推廣情況,提前布局相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研。同年6月,一汽、廣汽、濰柴等企業(yè)均發(fā)布了自研氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火的消息,不僅如此,歐美、日韓車企也都持續(xù)儲(chǔ)備相關(guān)技術(shù),開發(fā)相應(yīng)的車型。
在學(xué)術(shù)界。今年第十五屆中國(guó)汽車藍(lán)皮書論壇上,上海交通大學(xué)汽車工程研究院院長(zhǎng)、國(guó)際汽車工程師學(xué)會(huì)會(huì)士許敏就明確表示:即使過(guò)了100年,內(nèi)燃機(jī)還是會(huì)存在的。
內(nèi)燃機(jī)燃料角逐
目前來(lái)看,內(nèi)燃機(jī)的主要技術(shù)路線的燃料包括甲醇、乙醇、氨燃料、氫燃料,以及氫氨燃料等等。
那么,內(nèi)燃機(jī)路徑眾多,究竟何種燃料才是內(nèi)燃機(jī)的最佳選擇?
首先看甲醇和乙醇。甲醇的優(yōu)勢(shì)更多在于燃料成本與用車成本均低于燃油車。一般情況下,甲醇燃料成本在1500-2000元/每噸 ;甲醇汽車每公里成本也比燃油車低,據(jù)工信部公布的技術(shù)檢測(cè)結(jié)果,甲醇汽車單位里程燃料費(fèi)用可比同排量汽油車降低48%。
但甲醇具有毒性,易溶解和腐蝕金屬和橡膠,其保存和運(yùn)輸均需特別處理,發(fā)動(dòng)機(jī)也需特殊設(shè)計(jì);且甲醇燃料密度低,這導(dǎo)致甲醇汽車的油箱較大,勢(shì)必會(huì)犧牲車內(nèi)空間。
至于乙醇,目前來(lái)看,我國(guó)的乙醇汽油并不是全部由乙醇組成,而是乙醇和汽油按照1:9的比例組成,且乙醇汽油的成本高于普通汽油高和甲醇汽油。此外,由于乙醇汽油中普通汽油占比高,所以環(huán)保程度也遠(yuǎn)不及甲醇汽油。
為此,吉利董事長(zhǎng)李書福曾多次推廣甲醇汽車。去年6月,全球首款甲醇混合動(dòng)力轎車吉利帝豪醇電上市。據(jù)悉,該款車百公里醇耗9.2L,每公里用車成本不到3毛錢。
其次看氨燃料。當(dāng)前,氨燃料內(nèi)燃機(jī)普遍需要借助5%~15%能量比的柴油來(lái)進(jìn)行引燃,并未從根本上解決碳排放問(wèn)題;同時(shí),受限于氨燃料的燃燒特性,氨燃料內(nèi)燃機(jī)的功率輸出低、熱效率低,難以滿足市場(chǎng)需求。
在技術(shù)研發(fā)上,目前業(yè)內(nèi)對(duì)內(nèi)燃機(jī)條件下的氨燃料著火和燃燒穩(wěn)定性機(jī)理的理解尚不充分;現(xiàn)有熱力循環(huán)難以滿足氨燃料高能著火與高效燃燒的需要;也缺少適用于氨燃料壓燃應(yīng)用的內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)等。
再次看氫燃料。氫氣的熱值是汽油的三倍,比汽油更有力、更耐燒 。且氫內(nèi)燃機(jī)比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)速度更快,在實(shí)現(xiàn)近乎零污染的環(huán)保需求同時(shí),還為內(nèi)燃機(jī)擁護(hù)者們保留了引擎的轟鳴聲。
從成本上看,氫內(nèi)燃機(jī)造價(jià)成本僅比同等功率汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高15%,且能直接在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上改造;此外,除了純氫燃料,氫內(nèi)燃機(jī)還可以燒氫與天然氣等氣體混合而成的燃料,節(jié)約燃料成本。但氫內(nèi)燃機(jī)也有易發(fā)生早燃、回火、排出少量氧化污染物等缺陷。
最后看氫氨燃料。氨作為燃機(jī)燃料發(fā)電,燃機(jī)高效且占地面積小,燃料靈活、余熱利用率高。且由于氨的能量密度比其它無(wú)碳的能量形式都高,氨燃機(jī)混合驅(qū)動(dòng)的運(yùn)載工具將為交通領(lǐng)域脫碳提供另一條可行的技術(shù)路線。
但從產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的角度看,在氫氨技術(shù)路線探索過(guò)程中,效率和經(jīng)濟(jì)性仍是最大挑戰(zhàn)。上海電機(jī)學(xué)院教授張華曾表示:“目前在交通領(lǐng)域,氫氨與柴油相比具有成本競(jìng)爭(zhēng)力,二者的PK時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái),但在電力領(lǐng)域,氫氨應(yīng)用尚處于探索階段,成本競(jìng)爭(zhēng)力不足,因此與煤的PK時(shí)機(jī)尚未成熟。”
許敏曾明確指出,內(nèi)燃機(jī)會(huì)不會(huì)被取消取決于三個(gè)因素:“第一,國(guó)家層面不取消會(huì)怎樣、取消會(huì)怎樣?第二,電從哪里來(lái)?現(xiàn)在中國(guó)的電70%是火力發(fā)電,火力發(fā)電本身實(shí)現(xiàn)不了碳中和,不是內(nèi)燃機(jī)的問(wèn)題,是燃料的問(wèn)題;第三,市場(chǎng)用戶,對(duì)于用戶來(lái)講,好用便宜就行。”
上述言論足以道出內(nèi)燃機(jī)最佳技術(shù)路線需要具備的三個(gè)基本特征:政策支持、更好實(shí)現(xiàn)碳中和,低成本和更優(yōu)越的性能。
目前來(lái)看尚無(wú)定論,眾多車企均涉及多種技術(shù)路線,其中吉利涉足較廣。也正如李書福所言:未來(lái)出行方式將是多元、立體的。其中“多元”便指汽車的多種動(dòng)力來(lái)源,電動(dòng)化、內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力方式或長(zhǎng)期并存。
誰(shuí)的“救命稻草”?
實(shí)際上,相對(duì)于國(guó)內(nèi)車企,國(guó)外車企對(duì)內(nèi)燃機(jī)的重視程度更深。它們對(duì)內(nèi)燃機(jī)的“留戀”與其落后的汽車電動(dòng)化進(jìn)程有關(guān),甚至從很大程度上而言,內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)成為國(guó)外車企試圖“翻身”的“救命稻草”。
通用、本田和奔馳都有信息披露,它們的全面轉(zhuǎn)型電動(dòng)車計(jì)劃相比于之前的規(guī)劃都將出現(xiàn)一定的延遲。
以通用為例,相關(guān)報(bào)道顯示,通用早在2021年11月就表示將在2035年實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)化,全面轉(zhuǎn)向純電動(dòng)車隊(duì)。雖然通用汽車并沒(méi)有明確什么時(shí)候會(huì)全面停止生產(chǎn)汽油動(dòng)力的卡車和SUV,但是此前各方都預(yù)測(cè)這個(gè)時(shí)間點(diǎn)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于2035年。
6月中旬,路透社報(bào)道稱,根據(jù)分析師和供應(yīng)商提供的消息,通用汽車在最近一系列關(guān)于工廠重組的公告中暗示,該公司計(jì)劃將其最大、最賺錢的內(nèi)燃機(jī)卡車和SUV的生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)10至12年。
且在不久前,通用汽車宣布斥30億美元巨資來(lái)升級(jí)其在美國(guó)和加拿大的五座工廠,而它們是通用汽車用來(lái)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)卡車和SUV的主要工廠。
此外,本田汽車也表示會(huì)將內(nèi)燃機(jī)引擎的生產(chǎn)計(jì)劃延宕至2040年。為此,本田還不惜投入了大量的資源研發(fā)低碳合成燃料,以盡可能幫助內(nèi)燃機(jī)來(lái)符合各個(gè)國(guó)家的排放法規(guī)要求,延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)的壽命。
不得不承認(rèn)的是,日本汽車最擅長(zhǎng)的領(lǐng)域還是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)以及油電混動(dòng)技術(shù),豐田1997年就發(fā)布了以普銳斯為代表的混動(dòng)汽車。這也是為何在汽車產(chǎn)業(yè)新能源轉(zhuǎn)型上,以豐田為代表的汽車企業(yè)押注氫能,率先研發(fā)了氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī),和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)工作原理相似。
于此,我們或許可以這樣認(rèn)為:與其說(shuō)國(guó)外傳統(tǒng)車企在電動(dòng)化轉(zhuǎn)型上已然落后,在跟上汽車電動(dòng)化潮流這條路上稍顯蹣跚。不如說(shuō)它們或許更想“就地躺平”,用電動(dòng)化戰(zhàn)略為自己盡量“拖延時(shí)間”,從而繼續(xù)堅(jiān)守自己更擅長(zhǎng)的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力路線,再圍繞碳中和標(biāo)準(zhǔn)將汽油燃料轉(zhuǎn)換為更為清潔的燃料。
畢竟,在傳統(tǒng)的燃油車市場(chǎng)上,國(guó)外傳統(tǒng)車企具備較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì),他們有可靠的供應(yīng)鏈基礎(chǔ),也有領(lǐng)先的技術(shù)儲(chǔ)備,尤其是內(nèi)燃機(jī)。以至于,從全球市場(chǎng)范圍來(lái)看,上述優(yōu)勢(shì)讓它們?cè)陔姵仄?ldquo;披荊斬棘”的今天,依然能占據(jù)較大的市場(chǎng)份額,成為我國(guó)新能源電動(dòng)汽車企業(yè)必須要正視且需長(zhǎng)期攻堅(jiān)的堅(jiān)固“堡壘”。