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动力技术多元化,未来谁能“三分天下”?

时间:2024-05-28 11:19:31

分类: 汽车资讯

编辑: 访客

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5月15日-17日,第四届车用动力系统国际高峰论坛(以下简称“第四届高峰论坛”)在中国宁波圆满举行。本届论坛以“双碳驱动·多元共赢”为主题,汇聚了来自国内外的行业专家、品牌厂商、知名学者等各方代表参

5月15日-17日,第四届车用动力系统国际高峰论坛(以下简称“第四届高峰论坛”)在中国宁波**举行。本届论坛以“双碳驱动·多元共赢”为主题,汇聚了来自国内外的行业专家、品牌厂商、知名学者等各方代表参会,共同探讨了“双碳”目标指引下的行业前景。

动力技术多元化,未来谁能“三分天下”?

图源:第四届车用动力系统国际高峰论坛

作为动力系统领域最具专业性和权威性的发声平台之一,中国工程院院士、中国汽车工程学会名誉理事长李骏在开场致辞环节中表示:“到目前为止,我们看到并不是完全的一种动力系统能够解决所有客户和所有市场的问题,所以动力的多元化非常必要。”

他指出,目前我国新能源汽车市场占有率越来越高,市场推广相对比较成功,但是发展新能源汽车的目标是推动中国汽车产业自主创新,实现换道超车,如今这一目标已经实现,但是过程中也出现了很多乱象,包括内卷、降价等。“所有这些都说明我们还需要一个新目标、一些新规则,而这个新目标就是碳达峰、碳中和。”

实际上,我国汽车行业曾在2020年发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0 版)》中提到“汽车产业碳排放总量先于国家碳排放承诺于2028年左右提前达到峰值,到2035年排放总量较峰值下降20%以上”的减排目标。也就是说,相较于“3060”双碳总目标,汽车产业的减碳目标更加超前。而这一承诺背后是,交通运输领域是我国第三大碳排放源,汽车运输就占到该领域碳排放量总量的80%以上。

于是,如何实现汽车产业的节能减碳成为整个产业链思考的重点。也正是在此背景下,中国内燃机工业协会乘用车动力总成专业委员会(SCP)和中国汽车工程学会汽车先进动力系统分会(APS)先后在2020年和2021年应运而生。作为动力系统的专业平台组织,SCP&APS经过与平台专家以及产学研代表的多轮研讨碰撞后,在2022年9月提出了代表动力发展方向的“富春江共识”,包括能源的多样化、动力系统技术路线的多元化、主推混合动力技术路线等。

动力技术多元化,未来谁能“三分天下”?

图源:第四届车用动力系统国际高峰论坛

值得一提的是,“混合动力的技术是当前乃至中长期实现碳达峰、碳中和的支柱技术之一。基于碳中性燃料的高效混合动力,是可以支撑未来碳中和实现的。”这一前瞻共识与当前行业的技术发展趋势几乎完全吻合。

纯电降温,混动渐成主流

“国内混动市场的发展和我们两年多前的‘富春江共识’预期是极其相似的。” 在第四届高峰论坛上,吉利汽车集团高级副总裁、乘用车动力总成专业委员会(SCP)理事长、汽车先进动力系统分会(APS)主任委员王瑞平如是回顾。

从市场端的表现来看,2023年我国新能源汽车市场增速为39%,其中插电混动增速达到86.6%,混动技术成为动力转型的主力。到了今年,纯电动汽车的增速和渗透率均有所减缓。数据显示,1-4月,纯电动汽车的市场渗透率为22.6%,低于去年平均渗透率的23.4%,而PHEV则是从去年全年的11%快速增长到16%。

需要指出的是,不止中国,今年一季度以来,全球纯电动汽车亦呈现出放缓态势,这在欧美市场表现得尤为明显。对于这一变化出现的原因,高盛在相关分析报告中指出,充电基础设施建设不及预期、政策退坡下降、二手车市场保值率低、成本相对较高是主要原因。

与此同时,高盛对混合动力汽车/插电式混合动力汽车的前景也越发看好。其看好的理由是:混合动力汽车的二手车价格更保值、混合动力汽车的利润率超过汽油车、混合动力汽车还提供卓越的动力性能。

该机构指出,在电动汽车销售放缓的情况下,混合动力汽车和插电式混合动力汽车的销量一直在加速。在美国,过去几个月的增长速度已经超过了电动汽车,全球混合动力汽车的销量可能会超出预期100-200万辆。

正是在此背景下,许多此前表示要All in纯电的欧美车企纷纷开始调整其激进的电动化战略,增加混合动力的规划,并重启对高效内燃机的研发。

在去年底,奥迪表示将放缓推出新能源电动车的速度,以减缓经销商销售压力以及消费者的购车需求,短期内仍将继续推广燃油车和PHEV车型。今年3月,奔驰公开表示,放弃全面电动化,收回自己2030年不再推出燃油车的计划,为继续生产内燃机汽车做准备,并计划到2027年推出全新的内燃机车型阵容。而近日,大众汽车集团被曝放弃全面电动化,对此官方回应称:公司始终坚持电动化战略,但是在转型过程中,由于世界各地市场发展步伐有所差异,必须要灵活地推进动力系统布局。实际上其正在加快混动车型的研发。

上述变化在2024年的北京车展上已可窥见。今年越来越多的混动技术和混动车型亮相北京车展,如吉利新一代雷神电混、比亚迪第五代DM-i、长城Hi4-T混动架构、上汽乘用车DMH、上汽通用PHEV智电插混系统、一汽丰田纵置平台混动、梅赛德斯-AMG的63EPERFORMANCE等,这些技术覆盖了轿车、SUV、家用车、性能车等多个品类,全面提高整车性能和燃油经济性。

对于市场的这一转变,王瑞平表示,所有的技术路线都要源于市场、服务于市场,要符合市场的发展规律。“基于这样的一个现状,大家的声音实际上又在回过头来,很多观点逐步回归到混动是我们当前发展阶段主流的技术路线,而且会成为市场的主导。”

双碳驱动,混动站C位

不管是市场表现还是企业发展战略的转变,一个可以肯定的答案是,曾经一度被视为“过渡”性技术的混合动力正逐渐成为市场的主角。而将混动技术推向主角的原因,除了其拥有与纯电动汽车几乎相同的优势且没有里程焦虑外,更为重要的一点则是文章开篇所提到的双碳目标。

对此,王瑞平强调到:“法规和市场是我们重要的两轮驱动,电动车增速虽然放缓,但是法规并没有放缓。”按照法规要求,2030年中国和日本每百公里CO₂排放要进入到75克和74克,这意味着百公里平均油耗要达到3L;美国和欧洲2030年CO₂排放要达到49克和43克,接近每百公里2L的油耗水平,现实与目标差距非常之大。怎么办?混合动力成为填补这一差距的支柱技术之一。

从汽车全生命周期碳减排来看,受我国能源结构影响,纯电动汽车无论是动力电池生产阶段还是后期整车使用时的能源补充,其碳排放强度都不低,燃油车就更甚。而通过发动机和电机协同工作的FHEV(完全混合动力),可降低燃油消耗和二氧化碳排放;PHEV(含增程)在生产阶段碳排放虽较高,但在纯电行驶阶段的碳排放更低。

动力技术多元化,未来谁能“三分天下”? 动力技术多元化,未来谁能“三分天下”?

图源:《汽车产业双碳研究白皮书》

在SCP&APS联合发布的《汽车先进动力系统行业发展报告》蓝皮书中已明确指出,混动技术是燃油车节能减排的一种成本较低的技术路径。

另外,由桔时信息网、上海交通大学汽车工程研究院和上海市国际展览(集团)有限公司主编的《汽车产业双碳研究白皮书》中进一步指出,对比各技术路线乘用车全生命周期全生态的单车平均碳排放量与经济成本得出,A级及以上车型的FHEV(完全混合动力)是现阶段兼顾双减的最优方案,其次便是PHEV。

中国第一汽车集团有限公司研发总院资深首席专家李金成在此次论坛上也分析指出,EV最高的使用效率决定了其必然是未来发展方向之一,但其碳排放并不是最低的路线,总成本高于PHEV。PHEV(含增程)使用化石燃料时虽然总碳排放高于EV,但和碳中性燃料结合后,碳排放和成本均具有优势,应该是长期技术路线。

由上可见,面对电动车当前发展的不及预期以及日益严苛的碳减排法规,几乎没有短板且更具经济价值的混动技术无疑将迎来更多的发展机遇。这一点在去年七部委印发的《汽车行业稳增长工作方案(2023—2024年)》中也有所体现。方案指出,“要稳定燃油汽车消费,鼓励企业以绿色低碳为导向,积极探索混合动力、低碳燃料等技术路线,促进燃油汽车市场平稳发展。”

在双碳驱动下,李骏院士还设想到,基于绿电、绿氢、绿氨、绿色甲醇和绿色生物的零碳燃料、绿色燃料而开发的绿色零碳内燃机也不失为未来碳减排的技术之一,其在制造和使用过程中均占有优势,当然这一新型内燃机还有待研发。

电气化大趋势下,混动/插电/纯电“三分天下”

事实上,在汽车产业电气化转型趋势下,关于哪种动力技术路线会成为主流,一直是行业的核心关注点。目前来看,纯电动汽车的增长趋势已经有所放缓;而拥有与纯电动汽车几乎相同优势且没有里程焦虑的插电混动车型在快速上量。但是二者并非对立,而是相辅相成、相互促进。

“混合动力和电动化两个技术方向都是和三电紧密地捆绑在一起,都高度取决于三电技术的发展来得以提升。”从核心三电技术来看,王瑞平认为这两条技术路线完全可以共享,这方面已经与电动车领域专家达成了共识。

其还指出,未来动力总成应该朝着动力“新四化”为主导的发展方向,即动力的高效化、驱动的电气化、控制的智能化以及能源的多样化。

动力技术多元化,未来谁能“三分天下”?

行业首张“新能源汽车混动系统可靠性认证S级”证书;图源:吉利

针对动力“新四化”方向,吉利有所实践。以混合动力系统核心的发动机和变速器为例,新一代雷神电混引擎BHE15 Plus,应用了高端电气化硬件及8大智能控制技术的X·System支持,拥有量产发动机中更高的44.26%热效率。在领克08上批量生产的DHT Evo是高效强电的智能混动变速器,WLTC工况综合效率达89.4%,通过发动机3挡加电机1挡的结构设计,可以满足全域并联工作模式的智能切换,实现用户不同的动力需求。就在第四届高峰论坛召开期间,雷神动力获得由中汽中心颁发的行业首张“新能源汽车混动系统可靠性认证 S 级”证书,相当于50万公里的可靠性和耐久性测试,全过程零故障、零换件、零衰减。

吉利动力研究院常务副院长赵福成表示:“吉利坚持内燃机高效化路线,持续提高热效率;坚持能源多样化战略,积极推进甲醇等清洁燃料动力的开发;坚持混动为主的技术路线,坚定不移持续提升混动系统效率。”其透露,不久的将来,吉利就会量产热效率超过45%的发动机,未来还将在50%热效率方面继续下功夫。

针对电动、混动、燃油等动力技术未来的发展方向,尽管业界一直争议颇多,但在王瑞平看来,电气化一定是未来动力系统发展的大趋势,且在此趋势下,2030年将会形成混动、插电和电动“三分天下”的局面。

不过,结合当下电气化转型的步伐来看,“三分天下”会分两个阶段走:第一个阶段,在燃油车、混合动力和纯电之间会形成一个“三分天下”;第二个阶段,随着“双碳”目标的加严,燃油车会进行升级,升级到混合动力之后,会形成混动、插电和纯电的“三分天下”。

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