動力系統的電氣化被認為是汽車發展的三大趨勢之一,在油耗排放法規的推動下迅猛發展。這是業界共識,但若曲解為電動汽車將在幾年內主宰市場便是大錯特錯。我們先將觀點提出來:全面電動化任重道遠,傳統燃油車仍然擁有生命力,退出歷史舞臺為時尚早。
傳統發動機正在經歷考驗,它正在增壓化和小型化,不再是汽車動力的唯一來源,而是成為混合動力系統、插電混合動力系統或者增程混合動力系統的一部分。
傳統發動機的問題在于效率低,無論是汽油機還是柴油機,即便是最高水平也僅有四成的能量(燃油的化學能)轉化為機械能。縮小排量,減少氣缸數量和使用渦輪增壓可以提升效率,因此我們將看到大排量自然吸氣發動機的衰敗,自然吸氣V8、V10和V12發動機將率先退出歷史舞臺,然后我們將看到12缸增壓發動機的退出。混合動力,插電混合動力和增程混合動力的普及,意味著整套動力的輸出不再僅僅依靠發動機,這將進一步推動發動機的小型化。
發動機在往小型化和增壓化發展的同時,技術含量也在不斷提升,得到各種先進技術的加持,以盡力提升效率。例如電控液壓配氣系統、可變氣門正時、可變氣門升程、雙渦流渦輪增壓、缸蓋集成排氣管、可變排量油泵、電控水泵、可回收動能的發電-啟動一體機等等。這些技術都在提升發動機的效率,雖然增加了研發和制造成本,但相對電動車來說,成本依舊低了不少。
增程式混合動力被認為是極具前景的技術,即便電池能量密度和成本都達到了較為理想的水平。因為充電速度和相關基礎設施的建設,以及能源結構的改變都不是一朝一夕能夠實現。增程混動所搭載的發動機,僅僅被作為發電機的動力源,能夠在最經濟的轉速和負荷下工作,從而確保其效率始終處于最理想的水平。
我們再來看看電動車,若要全面淘汰發動機需要全面突破,例如與續航里程相關的能量密度、充電速度、電池組成本。另外,電池組的耐用度、使用環境、充電設施、回收利用和能源結構等等,都是短時間內難以解決的難題。
在油耗和排放法規的壓力下,傳統發動機的發展正在轉向,汽車制造商將積極提升熱效率。但距離汽車全面電動化,淘汰發動機,還有很長的路要走。作為消費者,眼下我們盡可能選擇更高排放標準(國Ⅵ)的車型即可。部分城市的限行和限牌政策,可能會放大新能源車型的優勢,但并不意味著發動機的滅亡,因為混動本身就是新能源的一部分。
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史海拾趣
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