对话魏安力:节能减排主力还是内燃机

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双积分政策落地,汽车产业迎来新四化的历史契机之下,电动汽车站在了新一轮能源浪潮的风口浪尖。

从汽车消费市场趋势来看,在“大盘”整体维稳的趋势下,新能源汽车板块依然涨势迅猛,而不少消费者,已经将电动汽车视为了汽车工业的未来,甚至有人曾经预言,多少年以后,我们只能从博物馆中看到燃油汽车的出现。

然而,传统内燃机是否真的是与节能减排的大趋势背道而驰?这个传承百年的汽车工业主要“动力源”,是否真的已经进入了生命周期的最后“倒计时”?

针对上述问题,中国内燃机工业协会副秘书长魏安力先生向汽车头条APP表达了自己的观点。魏先生在内燃机领域拥有超过40年的从业经验,在他看来,纵然汽车全面进入电气化时代是大势所趋,但却并不代表内燃机即将成为“过去时”。

内燃机并非“明日黄花”

“混合动力是必然之路”,这是魏安力先生在接受采访时多次强调的内容。观当下新能源汽车的主要形式,可大致分为BEV(纯电动)、PHEV(插电式混动)、HEV(混合动力)、EREV(增程式电动)和FCV(燃料电池)五种工作方式,而就目前阶段看来,上述所有驱动形式仍在全球范围内同步开发。

▲中国内燃机工业协会副秘书长 魏安力

“谁也不敢说这五种动力谁是主流,谁也无法预知未来。”魏安力表示。不过他认为,就目前阶段而言,不搭载内燃机的纯电动汽车,仍然无法替代内燃机的地位以及实用性。魏安力先生将纯电动汽车的壁垒总结为4个方面,分别为“材料”、“能量加注”、废旧电池回收以及社会保障体系的建设。

他解释道,汽车动力电池需要大量的原材料供应,并且在能量加注过程中会花费相比燃油汽车数十倍乃至百倍的时间成本。而更为关键的是,纯电动汽车报废之后的动力电池需要集中回收进行处理,否则就会为环境造成更大的污染,这与纯电动汽车的环保理念无疑是相悖的。

除此之外,鉴于目前的电动车社会保障体系正处于建设中,这势必就会造成消费者在使用过程中难以逃避“里程焦虑”等相关问题。

至于近几年盛行的燃料电池汽车,魏安力同样表达了他在技术以及成本上的担忧:“究竟是通过甲烷裂解成氢气,还是以其他方式制氢,燃料电池的成本究竟合不合算?这是必然要考虑的问题。再者,氢气的燃烧速度是1000m/s,一旦发生燃料泄露,事故造成的后果可想而知。”

据魏安力介绍,日本和美国之所以能在现阶段大胆尝试推广燃料电池汽车,是因为他们都具备相对完善的保障体系,拥有长度客观的天然气输送管道。而中国要想大力发展燃料电池汽车,势必要等待基础设施完备之后,才有机会真正将燃料电池汽车推向主流。

“所以,在其他能源处在发展阶段时,停滞燃油机的研发与进步,显然是个不明智,不科学,不严谨的行为。”魏安力补充道。

小排量发动机是必然规律

既然确定了内燃机仍不能被放弃,那么这种“传统能源”的发展方向究竟是什么呢?对此,魏安力坚定地认为,“小排量化”才是发动机无可争议的“必然趋势”。

善于总结的魏先生依旧将发动机小排量化趋势的成因分为了三点,分别是排放政策、技术政策以及能源政策。

“内燃机热效率从25%到今天顶尖的42%,输出的功率当然也会提升,还要那么大的排量干什么?”魏安力首先抛出的,是针对于技术政策的解读。而更为关键的是,在他看来,小排量发动机才是节能减排的主力。

魏安力先生给头条君算了一笔能源账:每当减少1g的燃油消耗量,就会减少3.15g的二氧化碳排放。虽然这些碳基能源并不能凭空消失,但可以将它们进行清洁利用,在某个环节中对碳排放进行集中处理,转变成甲醇,从而再变为氢氧,这才是节能减排的未来趋势。

而在上述整个过程中,合理运用小排量发动机,无疑是节能减排最好的“助推器”。其一,小排量发动机可利用其低摩擦功的优势,降低自身“无用功的输出”;其二,小排量发动机可凭借自身的体积优势,为有限的机舱留出更多空间,方便布局电控、电池以及电机,为混合动力预留出共用的平台。

除此之外,在输出动力的过程中,内燃机和电动机也能做到协同工作,相辅相成。在保证动力满足使用条件的同时,降低内燃机的功率输出,最终实现节能减排的终极目标。

总结起来,虽然越来越多的汽车企业启用小排量发动机的原因各有不同,但这个趋势的核心只有一点,那就是技术水平在不断提高。

小排量并非廉价产品

不可否认,汽车作为商品进入国内消费市场的时间并不算长远。鉴于“排量概念”在消费者心中的根深蒂固,小排量发动机在国内可谓积怨颇深。

然而,亲身经历国内内燃机整个成长历程的魏安力先生却并不这么认为。恰恰相反,在他看来,如今的小排量发动机折射出来的,是核心技术以及研发体系的巨大进步。

他表示,目前市场中越来越常见的小排量、发动机不能算是一种节约成本的方式。为此,他还向头条君引用了一个专业名词——功率密度。“功率密度越大,就意味着能量越集中。因为这一点,小排量发动机的强化系数必须提高。”

在魏安力先生看来,在保证动力水平不下降的前提下精简排量,标志着技术水准、材料水准势必要提高。由此推断,发动机的研发和制造成本同样要大幅提升。

与此同时,为了解决直喷技术引发的“超级爆震”问题,目前越来越多的小排量发动机开始采用双喷射方式进行设计。虽然研发成本提升了许多,但最令人掣肘的排放问题得以解决,而燃油经济性也一并被提升。

此外,据魏安力介绍,三缸发动机,最难的就是平衡问题。不过通过现阶段研发出的平衡机构,已经完全可以利用技术手段解决这个问题,达到与多缸大排量发动机一样的NVH特性,因此,抖动问题不应算作阻碍三缸发动机发展的壁垒。

而放眼全球,就连知名豪华汽车制造商宝马,也在陆续推进发动机模块化生产平台。其中,宝马的三气缸或者两气缸小排量发动机,同样采用了宝马最先进的模块化控制系统、供油系统等。组建的通用让制造成本大幅降低,同时,这也保证了小排量发动机也会拥有同等先进的技术水准。

“等到中国汽车市场拥有3-5亿保有量时,汽车会越来越以实用为主,更加倾向于纯粹的代步工具。”魏安力预判:“未来,汽车对制造者而言就是一种产业责任和社会责任的体现,制造者会考虑这个环境需要什么样的车,造什么样的车可以为消费者,乃至后代留下尽可能少的负担。”

魏安力最后说道:“研究传统能源仍然是全球趋势的趋势,混动技术进军是最好的解决方案。”而这也就意味着,内燃机还远远没有完成它的使命,传统发动机依旧会成为节能减排大趋势下的“主力军”。

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