汽车产业未来:内燃机技术与电动技术的较量

汽车产业未来:内燃机技术与电动技术的较量
2024年09月25日 17:01 中国企业家俱乐部

在新能源汽车开始普及的时代,传统内燃机的价值与发展空间是什么?汽车产业未来走向何方,值得深入思考。

欧洲汽车产业调查公司Zato Dynamics的数据显示,今年上半年欧洲电动汽车注册数量比去年同期上升2%,达到95万辆。与全球其他地区相比,其增长仅为1%,远低于全球平均20%的增长率,以及中国惊人的30%增幅。这一数据凸显了欧洲在电动汽车领域的相对滞后。欧洲汽车制造商协会最新的市场调查显示,仅不足30%的欧洲消费者计划购买电动车,其中超过半数明确表示,不会购买价格超过3.5万欧元的电动车。

图像由AI生成

2022年欧盟曾计划,自2035年起禁售会导致碳排放的新燃油车。但是,电动车在欧洲生产与销售出现的困局,尤其是汽车行业内部的不同声音,2035年禁售燃油车的目标,是否能如期实现?

近日,欧盟修订的《2035年欧洲新售燃油轿车和小货车零排放协议》中规定,2035年后欧盟国家除纯电新能源汽车可销售添加eFuels合成燃料的新车。此举意味着2035年后,欧洲车企可以通过使用这种新型的合成燃料来继续销售内燃机汽车。eFuels是指一种将水电解生成氢后,与二氧化碳通过催化反应合成的一种液体碳氢链燃料,可像汽油和柴油一样燃烧,但能大幅减少碳排放量。

欧洲消费者对电动车的态度发生变化,究其原因,首先是电动车定价高让新的潜在用户畏惧不前。在德国,电动车的均价接近7万欧元,而且德国政府去年12月还取消电动车购车补贴。

第二个因素是欧洲各国电价高。电动车的用车成本与燃油车相比,经济性不具有明显优势。购车成本高,用车成本经济性不显著,导致电动车的推广在欧洲后劲不足。

与此同时,欧洲的充电设施落后与同样制约了欧洲电动车的发展。德国一处充电枢纽因为规定要保护一棵树而搁置数月,而另一处位于繁忙高速公路上的枢纽则需等待10个月的噪音评估才能获得批准。在西班牙,尽管安装快速和超快速充电点的工作只需两到三周,但由于西班牙的不同行政要求,整个过程可能需要一到两年的时间。

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欧美重新重视新型燃油技术

梅赛德斯-奔驰集团宣布,鉴于新能源汽车普及速度未达预期,不再坚持2030年全电动化计划,同时保证继续改进燃油车技术。同为豪华汽车品牌代表的宝马、奥迪也纷纷表态,不会放弃燃油车生产。德国汽车工业协会副主席托马斯·佩克龙指出,汽车市场需求呈现放缓趋势,电动车研发投入大,相较燃油车生产成本更高,发展电动车对企业盈利能力是很大挑战。因此,许多跨国车企选择调整“电动化”策略,维持燃油车与电动车“双线并行”做法。

保时捷曾向智利高度创新燃料公司投资7500万美元,在智利彭塔阿雷纳斯兴建eFuels 试点项目工厂。这一项目由保时捷发起,西门子能源和埃克森美孚公司等加盟,致力于利用风能从氢与二氧化碳中产生eFuels。

Stellantis投入60亿美元用于研发新一代燃油发动机。这笔投资用于在巴西的汽车产业中心的研发,因为南美是其汽车销售的重要市场。2023年,公司在南美的汽车销量超过87万辆,占到了整个市场的23.5%。

此外,大众已经放弃在量产ID.3的计划,一个重要的原因是欧洲电动车的需求非常低迷。去年11月底,尽管宝马宣布将不再在德国生产内燃机,但宝马在其他地区的工厂仍将继续生产内燃机。

图片来源:pexels

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日企联手研发新型内燃机

近期,日本丰田、马自达和斯巴鲁宣布将联手共同研发下一代内燃机,目标不仅是提高内燃机个体的性能,更以结合电驱动单元为前提,实现内燃机和电驱动单元在各自的优势领域发挥最佳功能。

三家公司一致认为,将内燃机与电动化设备结合起来,追求多路径发展,才是未来汽车发展的正确趋势。丰田认为,要通过新型内燃机,力争实现与电机、电池等电驱动单元的最佳组合,并且实现内燃机的碳中和。这款新型内燃机会是小排量直列4缸内燃机,会是一款立志贡献碳中和的内燃机,而不是简单地追求热效率。从技术层面看,新型内燃机以结合电驱动单元为前提,结构会更加合理化、小型化,将搭载在混合动力、插电式混合动力等电动化车型上。

马自达将继续其小型轻量化转子发动机的开发,并计划将其与生物燃料等多种燃料结合使用,以实现更广泛的燃料兼容性。马自达认为,电动化转型是渐进的,当下过渡阶段是推出有助于碳中和的发动机,通过充分推进内燃机和电动化设备的组合,以及包括碳中性燃料在内的措施能降低CO2的总排放量;将继续优化其转子发动机,以适应碳中和燃料,并提供多样化的环保选择。

斯巴鲁也表示,将从“灵活性”和“可扩展性”来应对产业大变革,采取灵活多样的应对措施,以实现碳中和的汽车社会。

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国内持续研发内燃机

新能源汽车“突飞猛进”让许多人认为内燃机的核心技术仍然掌握在主要汽车强国手中,但事实上,中国汽车厂商并未放弃内燃机动力总成的技术攻坚,包括涡轮增压、缸内直喷、分层燃烧、可变气门正时、可变压缩比等。这些核心技术还在不断优化,并在不断追赶国外厂商。

比亚迪发布了第五代DM混动技术,其核心技术是热效率高达46.06%的内燃机,百公里亏电油耗2.9L,综合续航里程达到2100公里。其实,市面上还有很多国内车企的混动内燃机的热效率都很高,例如长城、奇瑞、长安汽车、广汽传祺。

另外,更有热效率超过50%的新技术预研也已开始。国内企业内燃机热效率的不断突破,这一方面说明中国车企对内燃机热效率的重视程度越来越高;另一方面也体现出自主品牌内燃机性能参数越来越有竞争力,研发和创新能力进入了一个新的发展阶段。

纯电动汽车存在的里程焦虑问题,恰恰是混合动力车型的优势。这既是提高内燃机竞争力的需求,也是电气化让内燃机效率优化的自由度获得充分释放。新能源汽车时代反而可以更好地发挥内燃机最大的价值,因而传统内燃机在接下来很长一段时间内都会更重要。

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