
近期,一系列的關于節能減排的政策出爐。繼發改委發布《新能源汽車碳配額管理辦法》之后,工信部也推進了企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分之間的“并行”管理機制。雖然政策的一些實施細則尚存爭議,但透露出來的信號卻毋庸置疑——政府正在收緊對車企的油耗“緊箍”。這樣的背景下,各大整車廠不得不竭盡所能,投入更多的研發資金、制定適合自身的技術路線,改進現有產品的油耗。
■小排量和混合動力是現實方案
當前汽車企業主要通過三種技術路徑降低平均油耗——發動機小型化以及新能源汽車或混合動力技術。
發動機小型化即通過減小發動機排量或減少氣缸數量,在提高燃油效率的同時減少尾氣和溫室氣體排放。從整車廠和零部件供應商在發動機領域的技術創新來看,發動機小型化早已成為各家追逐的焦點,以應對油耗高壓。有測試數據顯示,發動機小型化可以提升20%到30%的燃油效率。相對而言,更小的、功率密度更大的發動機能夠降低摩擦損失,從而提升整車燃油經濟性。
更少氣缸數的小型的發動機之所以成為可能,離不開渦輪增壓技術、燃油直噴技術、可變氣門正時等關鍵零部件技術作保障。當前最熱的是小排量渦輪增壓技術。渦輪增壓是利用發動機排放出的廢氣沖擊渦輪來壓縮進氣,從而提高發動機的動力和燃油效率。近年來,歐洲各汽車品牌全面實現“渦輪化”,美系緊隨其后,就連最固執的日系也開始推出渦輪增壓車型。
然而,國家信息中心信息資源開發部主任徐長明指出:“在當前SUV市場高漲的背景下,車企要在保證動力性能的基礎上,實現發動機小型化的難度不小。”他表示,“發展混動技術以及通過新能源汽車來平衡油耗都是接下來的必經之路,也是汽車行業的發展方向。” 清華大學汽車技術研究院院長宋健同樣認為,混合動力是能夠在現有基礎上實現降低一半油耗的技術,這對燃油消耗總量近55%的汽車行業來說可以解燃眉之急。“平均百公里油耗降至5升談何容易,想完成這一任務,必須大量提高小排量車比例、推出混合動力汽車和新能源汽車。假如車企沒有布局新能源車,屆時單靠傳統燃油車基本上無法實現這個目標。”國家863“節能與新能源汽車”重大項目監理咨詢專家組組長王秉剛告訴記者。
事實上,不少車企在傳統技術方面很難實現大幅度的油耗降低,已經開始選擇轉向混合動力汽車。混動技術以豐田汽車為代表,其在中國市場推出雷凌和卡羅拉兩款雙擎車型,也在降低油耗方面表現出眾。
■輕量化、降風阻、怠速啟停是有效途徑
對于車輛的設計來說,降低油耗是個系統工程,是多項節油技術的共同作用的結果。
長期以來,汽車工程師們一直在致力于追求發動機的性能極限,力求用最少的燃油,輸出更多的動力。在工程師的眼中,沒有完美的動力組合,需要不斷地對發動機和變速器進行測試、調校、磨合、匹配,讓其操控性、動力性和節油性達到更好的平衡。
車身輕量化也是車企降低油耗的重要途徑之一。在同樣的功率輸出下,較輕的車身對于發動機來說就是較輕的負載。有研究報告顯示,汽車的自重每減少10%,燃油的消耗可降低6%~8%;汽車整備質量每減少100千克,百公里油耗可降低0.3~0.6升。為此,增加如鋁合金、鎂合金、增強塑料、玻璃纖維、碳纖維復合材料等輕量化材料在汽車中的使用量,便成為車企降低整車重量、降低油耗的有效手段。比如,捷豹XFL采用全鋁車身,上汽通用生產的凱迪拉克CT6的白車身用鋁比例也達到了62%。浙商證券的一位分析師告訴記者,未來5~10年,看好鋁合金、鎂合金及碳纖維材料在車身上的應用帶來的機會,鋁合金擠壓型材、高壓真空鑄造,預計在2020年將帶來250億以上的市場機會,到2025年達到800億元以上的規模。
智能啟停系統也對油耗控制有所幫助。車輛長時間處于怠速狀態,發動機卻一直在工作,空轉消耗燃料,雖然關掉引擎可以避免長時間怠速,但是再一次啟動時耗費的油量與空轉一分鐘耗費的也差不多。這種情況下,引擎關也不劃算、不關也不劃算,“動靜皆耗油”讓車主左右為難,智能啟停的重要性此時就凸顯出來。
此外,降低風阻等途徑也幫助汽車實現降低油耗。風阻系數對油耗有很大的影響,一般來說,車輛在行駛中,有60%-85%的能源消耗是用來克服風阻的。因此風阻系數越小,車輛的耗油量也就越低。
■車企需制定系統性戰略
按照此前工信部制定的油耗達標值,從2015年到2020年,車企每年要依次實現的平均油耗目標分別為百公里6.9升、6.7升、6.4升、6升、5.5升和5升。油耗限值政策施行以來,車企的油耗管理在不斷進步和完善,諸多手段齊發力,對控制油耗起到了不小的效果。
然而,面對日益嚴苛的油耗限值,很多車企依然感受到了前所未有的壓力。業內普遍認為,要挑戰每百公里5升的油耗紅線,將讓國內汽車產業集體承壓。因為過去幾年間每年接近3%的油耗降低幅度已經讓企業付出了大量的研發成本,而未來幾年,要達到每百公里5升的標準,對眾多車企來說,技術上的壓力可想而知。
未來,車企需要在油耗控制上投入更大的資金和精力。“油耗限值考核已經成為倒逼汽車行業升級的重要推動力。”汽車行業分析師趙宇說道。徐長明也表示,不管是小排量發動機、新能源汽車、混合動力還是其他技術的提高,最后都會面臨車價的調高,顯然消費者是不愿意承擔這部分費用的。因此,車企必須制定一個系統性的戰略來解決油耗問題。

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