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動(dòng)力技術(shù)多元化,未來誰能“三分天下”?

05/25 10:55
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5月15日-17日,第四屆車用動(dòng)力系統(tǒng)國際高峰論壇(以下簡稱“第四屆高峰論壇”)在中國寧波圓滿舉行。本屆論壇以“雙碳驅(qū)動(dòng)·多元共贏”為主題,匯聚了來自國內(nèi)外的行業(yè)專家、品牌廠商、知名學(xué)者等各方代表參會,共同探討了“雙碳”目標(biāo)指引下的行業(yè)前景。

作為動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域最具專業(yè)性和權(quán)威性的發(fā)聲平臺之一,中國工程院院士、中國汽車工程學(xué)會名譽(yù)理事長李駿在開場致辭環(huán)節(jié)中表示:“到目前為止,我們看到并不是完全的一種動(dòng)力系統(tǒng)能夠解決所有客戶和所有市場的問題,所以動(dòng)力的多元化非常必要?!?/p>

他指出,目前我國新能源汽車市場占有率越來越高,市場推廣相對比較成功,但是發(fā)展新能源汽車的目標(biāo)是推動(dòng)中國汽車產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)換道超車,如今這一目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),但是過程中也出現(xiàn)了很多亂象,包括內(nèi)卷、降價(jià)等。“所有這些都說明我們還需要一個(gè)新目標(biāo)、一些新規(guī)則,而這個(gè)新目標(biāo)就是碳達(dá)峰、碳中和?!?/p>

實(shí)際上,我國汽車行業(yè)曾在2020年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖(2.0 版)》中提到“汽車產(chǎn)業(yè)碳排放總量先于國家碳排放承諾于2028年左右提前達(dá)到峰值,到2035年排放總量較峰值下降20%以上”的減排目標(biāo)。也就是說,相較于“3060”雙碳總目標(biāo),汽車產(chǎn)業(yè)的減碳目標(biāo)更加超前。而這一承諾背后是,交通運(yùn)輸領(lǐng)域是我國第三大碳排放源,汽車運(yùn)輸就占到該領(lǐng)域碳排放量總量的80%以上。

于是,如何實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減碳成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈思考的重點(diǎn)。也正是在此背景下,中國內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會乘用車動(dòng)力總成專業(yè)委員會(SCP)和中國汽車工程學(xué)會汽車先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)分會(APS)先后在2020年和2021年應(yīng)運(yùn)而生。作為動(dòng)力系統(tǒng)的專業(yè)平臺組織,SCP&APS經(jīng)過與平臺專家以及產(chǎn)學(xué)研代表的多輪研討碰撞后,在2022年9月提出了代表動(dòng)力發(fā)展方向的“富春江共識”,包括能源的多樣化、動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)路線的多元化、主推混合動(dòng)力技術(shù)路線等。

值得一提的是,“混合動(dòng)力的技術(shù)是當(dāng)前乃至中長期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的支柱技術(shù)之一。基于碳中性燃料的高效混合動(dòng)力,是可以支撐未來碳中和實(shí)現(xiàn)的?!边@一前瞻共識與當(dāng)前行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢幾乎完全吻合。

純電降溫,混動(dòng)漸成主流

“國內(nèi)混動(dòng)市場的發(fā)展和我們兩年多前的‘富春江共識’預(yù)期是極其相似的。” 在第四屆高峰論壇上,吉利汽車集團(tuán)高級副總裁、乘用車動(dòng)力總成專業(yè)委員會(SCP)理事長、汽車先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)分會(APS)主任委員王瑞平如是回顧。

從市場端的表現(xiàn)來看,2023年我國新能源汽車市場增速為39%,其中插電混動(dòng)增速達(dá)到86.6%,混動(dòng)技術(shù)成為動(dòng)力轉(zhuǎn)型的主力。到了今年,純電動(dòng)汽車的增速和滲透率均有所減緩。數(shù)據(jù)顯示,1-4月,純電動(dòng)汽車的市場滲透率為22.6%,低于去年平均滲透率的23.4%,而PHEV則是從去年全年的11%快速增長到16%。

需要指出的是,不止中國,今年一季度以來,全球純電動(dòng)汽車亦呈現(xiàn)出放緩態(tài)勢,這在歐美市場表現(xiàn)得尤為明顯。對于這一變化出現(xiàn)的原因,高盛在相關(guān)分析報(bào)告中指出,充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不及預(yù)期、政策退坡下降、二手車市場保值率低、成本相對較高是主要原因。

與此同時(shí),高盛對混合動(dòng)力汽車/插電式混合動(dòng)力汽車的前景也越發(fā)看好。其看好的理由是:混合動(dòng)力汽車的二手車價(jià)格更保值、混合動(dòng)力汽車的利潤率超過汽油車、混合動(dòng)力汽車還提供卓越的動(dòng)力性能。

該機(jī)構(gòu)指出,在電動(dòng)汽車銷售放緩的情況下,混合動(dòng)力汽車和插電式混合動(dòng)力汽車的銷量一直在加速。在美國,過去幾個(gè)月的增長速度已經(jīng)超過了電動(dòng)汽車,全球混合動(dòng)力汽車的銷量可能會超出預(yù)期100-200萬輛。

正是在此背景下,許多此前表示要All in純電的歐美車企紛紛開始調(diào)整其激進(jìn)的電動(dòng)化戰(zhàn)略,增加混合動(dòng)力的規(guī)劃,并重啟對高效內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)。

在去年底,奧迪表示將放緩?fù)瞥鲂履茉?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%94%B5%E5%8A%A8%E8%BD%A6/">電動(dòng)車的速度,以減緩經(jīng)銷商銷售壓力以及消費(fèi)者的購車需求,短期內(nèi)仍將繼續(xù)推廣燃油車和PHEV車型。今年3月,奔馳公開表示,放棄全面電動(dòng)化,收回自己2030年不再推出燃油車的計(jì)劃,為繼續(xù)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)汽車做準(zhǔn)備,并計(jì)劃到2027年推出全新的內(nèi)燃機(jī)車型陣容。而近日,大眾汽車集團(tuán)被曝放棄全面電動(dòng)化,對此官方回應(yīng)稱:公司始終堅(jiān)持電動(dòng)化戰(zhàn)略,但是在轉(zhuǎn)型過程中,由于世界各地市場發(fā)展步伐有所差異,必須要靈活地推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)布局。實(shí)際上其正在加快混動(dòng)車型的研發(fā)。

上述變化在2024年的北京車展上已可窺見。今年越來越多的混動(dòng)技術(shù)和混動(dòng)車型亮相北京車展,如吉利新一代雷神電混、比亞迪第五代DM-i、長城Hi4-T混動(dòng)架構(gòu)、上汽乘用車DMH、上汽通用PHEV智電插混系統(tǒng)、一汽豐田縱置平臺混動(dòng)、梅賽德斯-AMG的63EPERFORMANCE等,這些技術(shù)覆蓋了轎車、SUV、家用車、性能車等多個(gè)品類,全面提高整車性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。

對于市場的這一轉(zhuǎn)變,王瑞平表示,所有的技術(shù)路線都要源于市場、服務(wù)于市場,要符合市場的發(fā)展規(guī)律。“基于這樣的一個(gè)現(xiàn)狀,大家的聲音實(shí)際上又在回過頭來,很多觀點(diǎn)逐步回歸到混動(dòng)是我們當(dāng)前發(fā)展階段主流的技術(shù)路線,而且會成為市場的主導(dǎo)。”

雙碳驅(qū)動(dòng),混動(dòng)站C位

不管是市場表現(xiàn)還是企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變,一個(gè)可以肯定的答案是,曾經(jīng)一度被視為“過渡”性技術(shù)的混合動(dòng)力正逐漸成為市場的主角。而將混動(dòng)技術(shù)推向主角的原因,除了其擁有與純電動(dòng)汽車幾乎相同的優(yōu)勢且沒有里程焦慮外,更為重要的一點(diǎn)則是文章開篇所提到的雙碳目標(biāo)。

對此,王瑞平強(qiáng)調(diào)到:“法規(guī)和市場是我們重要的兩輪驅(qū)動(dòng),電動(dòng)車增速雖然放緩,但是法規(guī)并沒有放緩?!卑凑辗ㄒ?guī)要求,2030年中國和日本每百公里CO?排放要進(jìn)入到75克和74克,這意味著百公里平均油耗要達(dá)到3L;美國和歐洲2030年CO?排放要達(dá)到49克和43克,接近每百公里2L的油耗水平,現(xiàn)實(shí)與目標(biāo)差距非常之大。怎么辦?混合動(dòng)力成為填補(bǔ)這一差距的支柱技術(shù)之一。

從汽車全生命周期碳減排來看,受我國能源結(jié)構(gòu)影響,純電動(dòng)汽車無論是動(dòng)力電池生產(chǎn)階段還是后期整車使用時(shí)的能源補(bǔ)充,其碳排放強(qiáng)度都不低,燃油車就更甚。而通過發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)協(xié)同工作的FHEV(完全混合動(dòng)力),可降低燃油消耗和二氧化碳排放;PHEV(含增程)在生產(chǎn)階段碳排放雖較高,但在純電行駛階段的碳排放更低。

在SCP&APS聯(lián)合發(fā)布的《汽車先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展報(bào)告》藍(lán)皮書中已明確指出,混動(dòng)技術(shù)是燃油車節(jié)能減排的一種成本較低的技術(shù)路徑。

另外,由蓋世汽車、上海交通大學(xué)汽車工程研究院和上海市國際展覽(集團(tuán))有限公司主編的《汽車產(chǎn)業(yè)雙碳研究白皮書》中進(jìn)一步指出,對比各技術(shù)路線乘用車全生命周期全生態(tài)的單車平均碳排放量與經(jīng)濟(jì)成本得出,A級及以上車型的FHEV(完全混合動(dòng)力)是現(xiàn)階段兼顧雙減的最優(yōu)方案,其次便是PHEV。

中國第一汽車集團(tuán)有限公司研發(fā)總院資深首席專家李金成在此次論壇上也分析指出,EV最高的使用效率決定了其必然是未來發(fā)展方向之一,但其碳排放并不是最低的路線,總成本高于PHEV。PHEV(含增程)使用化石燃料時(shí)雖然總碳排放高于EV,但和碳中性燃料結(jié)合后,碳排放和成本均具有優(yōu)勢,應(yīng)該是長期技術(shù)路線。

由上可見,面對電動(dòng)車當(dāng)前發(fā)展的不及預(yù)期以及日益嚴(yán)苛的碳減排法規(guī),幾乎沒有短板且更具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的混動(dòng)技術(shù)無疑將迎來更多的發(fā)展機(jī)遇。這一點(diǎn)在去年七部委印發(fā)的《汽車行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2023—2024年)》中也有所體現(xiàn)。方案指出,“要穩(wěn)定燃油汽車消費(fèi),鼓勵(lì)企業(yè)以綠色低碳為導(dǎo)向,積極探索混合動(dòng)力、低碳燃料等技術(shù)路線,促進(jìn)燃油汽車市場平穩(wěn)發(fā)展。”

在雙碳驅(qū)動(dòng)下,李駿院士還設(shè)想到,基于綠電、綠氫、綠氨、綠色甲醇和綠色生物的零碳燃料、綠色燃料而開發(fā)的綠色零碳內(nèi)燃機(jī)也不失為未來碳減排的技術(shù)之一,其在制造和使用過程中均占有優(yōu)勢,當(dāng)然這一新型內(nèi)燃機(jī)還有待研發(fā)。

電氣化大趨勢下,混動(dòng)/插電/純電“三分天下”

事實(shí)上,在汽車產(chǎn)業(yè)電氣化轉(zhuǎn)型趨勢下,關(guān)于哪種動(dòng)力技術(shù)路線會成為主流,一直是行業(yè)的核心關(guān)注點(diǎn)。目前來看,純電動(dòng)汽車的增長趨勢已經(jīng)有所放緩;而擁有與純電動(dòng)汽車幾乎相同優(yōu)勢且沒有里程焦慮的插電混動(dòng)車型在快速上量。但是二者并非對立,而是相輔相成、相互促進(jìn)。

“混合動(dòng)力和電動(dòng)化兩個(gè)技術(shù)方向都是和三電緊密地捆綁在一起,都高度取決于三電技術(shù)的發(fā)展來得以提升?!睆暮诵娜娂夹g(shù)來看,王瑞平認(rèn)為這兩條技術(shù)路線完全可以共享,這方面已經(jīng)與電動(dòng)車領(lǐng)域?qū)<疫_(dá)成了共識。

其還指出,未來動(dòng)力總成應(yīng)該朝著動(dòng)力“新四化”為主導(dǎo)的發(fā)展方向,即動(dòng)力的高效化、驅(qū)動(dòng)的電氣化、控制的智能化以及能源的多樣化。

針對動(dòng)力“新四化”方向,吉利有所實(shí)踐。以混合動(dòng)力系統(tǒng)核心的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器為例,新一代雷神電混引擎BHE15 Plus,應(yīng)用了高端電氣化硬件及8大智能控制技術(shù)的X·System支持,擁有量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)中更高的44.26%熱效率。在領(lǐng)克08上批量生產(chǎn)的DHT Evo是高效強(qiáng)電的智能混動(dòng)變速器,WLTC工況綜合效率達(dá)89.4%,通過發(fā)動(dòng)機(jī)3擋加電機(jī)1擋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以滿足全域并聯(lián)工作模式的智能切換,實(shí)現(xiàn)用戶不同的動(dòng)力需求。就在第四屆高峰論壇召開期間,雷神動(dòng)力獲得由中汽中心頒發(fā)的行業(yè)首張“新能源汽車混動(dòng)系統(tǒng)可靠性認(rèn)證 S 級”證書,相當(dāng)于50萬公里的可靠性和耐久性測試,全過程零故障、零換件、零衰減。

吉利動(dòng)力研究院常務(wù)副院長趙福成表示:“吉利堅(jiān)持內(nèi)燃機(jī)高效化路線,持續(xù)提高熱效率;堅(jiān)持能源多樣化戰(zhàn)略,積極推進(jìn)甲醇等清潔燃料動(dòng)力的開發(fā);堅(jiān)持混動(dòng)為主的技術(shù)路線,堅(jiān)定不移持續(xù)提升混動(dòng)系統(tǒng)效率。”其透露,不久的將來,吉利就會量產(chǎn)熱效率超過45%的發(fā)動(dòng)機(jī),未來還將在50%熱效率方面繼續(xù)下功夫。

針對電動(dòng)、混動(dòng)、燃油等動(dòng)力技術(shù)未來的發(fā)展方向,盡管業(yè)界一直爭議頗多,但在王瑞平看來,電氣化一定是未來動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的大趨勢,且在此趨勢下,2030年將會形成混動(dòng)、插電和電動(dòng)“三分天下”的局面。

不過,結(jié)合當(dāng)下電氣化轉(zhuǎn)型的步伐來看,“三分天下”會分兩個(gè)階段走:第一個(gè)階段,在燃油車、混合動(dòng)力和純電之間會形成一個(gè)“三分天下”;第二個(gè)階段,隨著“雙碳”目標(biāo)的加嚴(yán),燃油車會進(jìn)行升級,升級到混合動(dòng)力之后,會形成混動(dòng)、插電和純電的“三分天下”。

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