一个新时代的诞生似乎总是意味着所有旧存在的消亡。
如今,这句话似乎在新能源汽车领域非常有用。当电动汽车的繁荣逐渐席卷全球时,以前稳坐动力“王位”的内燃机正在慢慢走下“祭坛”。
在过去的很长一段时间里,内燃机在业内的讨论逐渐减弱。因此,许多人认为汽车不再需要内燃机,需要燃料动力的时代已经消失了。
但事实并非如此。内燃机不等于燃油发动机,目前“如火如荼”的电机并不代表汽车动力的永久和终极技术路线。
谁能为汽车提供最好的动力?这一直是整个汽车行业都在思考的问题。在探索汽车动力技术路线的过程中,它将伴随着整个汽车行业的创新和颠覆,甚至包含“重组”的可能性。
电机没有结束,他们也没有放弃内燃机
目前,说到汽车动力的蓬勃发展,肯定不是动力电池。
它的受欢迎程度几乎改写了汽车行业的格局,带领一批年轻汽车企业站在新舞台的聚光灯下,具有推翻前巨头的势头。同时,它也将供应链上的企业从幕后推向舞台,成为决定汽车企业命运的关键环节。
似乎在某种程度上,动力电池越热,内燃机就越暗淡。因此,“电机杀死内燃机”的声音越来越大,好像谈论内燃机已经老了,内燃机被贴上了“落后”的标签。
然而,事实是,在电机蓬勃发展的同时,一股来自内燃机的“势力”正在悄然酝酿,“来势汹汹”。
总有人没有放弃内燃机。
图源:吉利汽车
最新消息是,7月11日,吉利控股集团发布消息称,吉利控股集团和吉利汽车控股有限公司(以下简称“吉利”)在2022年11月宣布框架协议后,与雷诺集团签署了自己的控股50:约束性合资协议成立新公司,开发、制造和供应先进的混合动力总成和高效的燃油动力总成。
据悉,新公司的产品可覆盖全球80家%燃油动力和混合动力汽车市场应用需求。新公司正式运营后,将为雷诺、吉利、沃尔沃、宝腾、日产、三菱、PUNCH等多个品牌提供服务 Torino动力总成公司。
吉利和雷诺并不是唯一一家坚持内燃机的汽车公司。东风、奇瑞、长安等汽车公司在这一领域都有布局。近年来,无论是政策层面、学术界还是企业层面,探索内燃机各种技术路线的声音源源不断。
在政策方面。2022年8月,工业和信息化部明确表示,将氢内燃机纳入氢能发展战略,并根据氢发动机的技术进步和应用推广,提前布局相关标准。同年6月,一汽、广汽、潍柴等企业发布了氢燃料发动机自主研发成功点火的消息。不仅如此,欧洲、美国、日本和韩国的汽车公司还继续储备相关技术,开发相应的模型。
在学术界。在今年的第十五届中国汽车蓝皮书论坛上,上海交通大学汽车工程研究所所长、国际汽车工程师协会会士徐敏明确表示,即使在100年后,内燃机仍将存在。
内燃机燃料竞争
目前,内燃机的主要技术路线包括甲醇、乙醇、氨燃料、氢燃料和氢氨燃料。
那么,内燃机有很多路径。什么燃料是内燃机的最佳选择?
首先,看看甲醇和乙醇。甲醇的优点是燃料成本和汽车成本低于燃料汽车。一般来说,甲醇燃料成本为每吨1500-2000元 ;甲醇汽车每公里的成本也低于燃油汽车。根据工业和信息化部公布的技术测试结果,甲醇汽车单位里程燃料成本可比同排量汽油汽车降低48%。
但甲醇有毒,易溶解和腐蚀金属和橡胶,其储存和运输需要特殊处理,发动机也需要特殊设计;甲醇燃料密度低,导致甲醇汽车油箱大,必然牺牲内部空间。
至于乙醇,目前我国的乙醇汽油并非全部由乙醇组成,而是乙醇和汽油按1计算:乙醇汽油的成本高于普通汽油和甲醇汽油。此外,由于乙醇汽油中普通汽油的比例较高,环保程度远低于甲醇汽油。
为此,吉利董事长李书福多次推广甲醇汽车。去年6月,世界上第一款甲醇混合动力汽车吉利帝豪醇电器上市。据报道,该车100公里的酒精消耗量为9.2L,每公里用车成本不到30美分。
图源:吉利汽车
其次,看氨燃料。目前,氨燃料内燃机一般需要5%的帮助~能量比15%的柴油点燃并没有从根本上解决碳排放问题;同时,由于氨燃料的燃烧特性,氨燃料内燃机功率输出低,热效率低,难以满足市场需求。
在技术研发方面,行业对内燃机条件下的氨燃料火灾和燃烧稳定性机制了解不够,现有热循环难以满足氨燃料高能火灾和高效燃烧的需要,缺乏适合氨燃料压燃应用的内燃机结构。
再看氢燃料。氢的热值是汽油的三倍,比汽油更强,更耐燃 。氢内燃机的响应速度比汽油发动机快。它不仅实现了近乎零污染的环保需求,而且为内燃机的支持者保留了发动机的轰鸣声。
从成本上看,氢内燃机的成本仅比同功率汽油发动机高15%,可直接在传统内燃机上进行改造;此外,除了纯氢燃料外,氢内燃机还可以燃烧氢与天然气等气体混合的燃料,以节省燃料成本。然而,氢内燃机也容易出现早燃、回火和少量氧化污染物排放等缺陷。
最后,看看氢氨燃料。氨作为燃料发电,高效,占地面积小,燃料灵活,余热利用率高。由于氨的能量密度高于其他无碳能量形式,氨燃料混合驱动的载体工具将为交通领域的脱碳提供另一条可行的技术路线。
然而,从工业技术进步的角度来看,效率和经济仍然是氢氨技术路线探索过程中最大的挑战。上海电机学院教授张华曾表示:“目前,氢氨与柴油相比具有成本竞争力。两者的PK时机已经到来,但在电力领域,氢氨的应用仍处于探索阶段,成本竞争力不足,因此与煤炭的PK时机还不成熟。”
徐敏曾明确指出,内燃机会是否会被取消取决于三个因素:“首先,如果国家层面不取消,会发生什么?第二,电从何而来?目前,中国70%的电力是火力发电。火力发电本身无法实现碳中和。这不是内燃机的问题,而是燃料的问题;第三,市场用户对用户来说很容易使用,也很便宜。”
上述言论足以说明内燃机最佳技术路线的三个基本特征:政策支持、碳中和、低成本和更好的性能。
目前还没有定论。许多汽车公司涉及各种技术路线,其中吉利涉及面广。正如李书福所说:未来的旅行方式将是多样化和三维的。其中,“多元化”是指汽车的各种动力来源、电气化、内燃机等动力模式或长期共存。
谁的“救命稻草”?
事实上,与国内汽车公司相比,外国汽车公司更关注内燃机。他们对内燃机的“怀旧”与其落后的汽车电气化过程有关,甚至在很大程度上,内燃机已经成为外国汽车公司试图“翻身”的“救命稻草”。
通用、本田和梅赛德斯-奔驰都有信息披露,他们的全面转型电动汽车计划将比以前的计划推迟。
图源:通用汽车
以通用为例,相关报道显示,通用早在2021年11月就表示,将在2035年实现纯电动化,全面转向纯电动车队。尽管通用汽车并不清楚什么时候会完全停止生产汽油动力卡车和SUV,但各方都预测,这一时间点将远早于2035年。
6月中旬,路透社报道称,根据分析师和供应商提供的信息,通用汽车在最近一系列关于工厂重组的公告中暗示,该公司计划将其最大、最赚钱的内燃机卡车和SUV的生产时间延长10至12年。
不久前,通用汽车宣布将花费30亿美元升级其在美国和加拿大的五家工厂,这是通用汽车生产内燃机卡车和SUV的主要工厂。
此外,本田还表示,将将内燃机发动机的生产计划推迟到2040年。为此,本田还投入了大量资源开发低碳合成燃料,以帮助内燃机尽可能满足各国排放法规的要求,延长内燃机的使用寿命。
不得不承认,日本汽车最擅长的领域是传统的内燃机和油电混合动力技术。丰田于1997年发布了以普锐斯为代表的混合动力汽车。这就是为什么以丰田为代表的汽车企业在汽车行业新能源转型中押注氢能,率先开发氢燃料发动机,类似于传统内燃机的工作原理。
在这方面,我们可能会认为,与其说外国传统汽车公司在电气化转型方面已经落后,在跟上汽车电气化趋势的道路上有点蹒跚。他们可能更想“躺在地上”,试图用电气化策略“拖延时间”,以便继续坚持他们更好的内燃机动力路线,然后围绕碳中和标准将汽油燃料转化为更清洁的燃料。
毕竟,在传统的燃料汽车市场上,外国传统汽车公司具有可靠的供应链基础和领先的技术储备,特别是内燃机,具有更大的技术优势。因此,从全球市场的角度来看,上述优势使其在当今电池汽车“克服困难”中仍能占据较大的市场份额,成为中国新能源电动汽车企业必须面对的坚实“堡垒”,需要长期解决。
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