例如,2010年1月11日,美国政府宣布对8家汽车企业的9个发动机节能减排项目给予1.87亿美元的资金支持,以提高现有重型卡车和乘用车的燃油经济性。其中通用、福特等5家企业共获得约7160万美元,用于提高乘用车的燃油经济性,它们希望通过改进发动机技术,实现2015年乘用车燃油经济性比目前提高25%~40%的目标。
当今世界各大汽车企业纷纷引入发动机节能环保技术,打造节能汽车,但其侧重点和做法各有所不同,现简单介绍如下。
1.大众:将高增压进行到底
大众汽车先进动力总成技术已经成为其最核心的企业发展战略。就在2009年的上海车展期间,大众汽车在中国正式发布了其Bluemotion(蓝驱)战略。 Bluemotion代表着大众一系列成熟的已经或者即将批量应用的系列技术,其中包括最基础也是目前已大批量应用的TSI汽油直喷发动机,DSG双离合器自动变速箱以及TDI柴油共轨直喷发动机。在这些技术基础之上,通过添加多种降低油耗和排放的技术,可以实现EcoTSI、BlueTDI和Bluemotion三大节能车型流派。其中,小型化、小排量、高增压的汽油、柴油发动机将成为未来大众汽车主要的技术发展方向,新款POLO上已经装备1.2TSI+7速DSG双离合变速箱,以后更小排量的类似发动机也将出现。
(1)FSI、TSI:直喷即高效
大众FSI直喷发动机是目前较为成熟的直喷发动机技术之一,发动机控制单元可以根据不同的发动机负荷选择不同的喷油模式,从而最大限度地提高动力输出。再加上涡轮增压技术的TSI发动机,其动力性能可以在不增加排量和只增加少量油耗的情况下大幅提升。
譬如,大众传统电喷1.8T发动机功率和扭矩为110kW和210N·m,增加了直喷技术之后可达到118kW和250N·m的输出,油耗则降低20%~30%,效果明显。
(2)DSG:双离合流畅切换
DSG,这三个字母代表了大众汽车将平顺性与动力性相结合的双离合自动变速箱——在一个挡位运行的同时,另一个挡位预置于待命状态,换挡操作中,一个离合器脱开的同时另一个离合器接合。这样的结构使得换挡过程比手动变速箱更快,更精确,而且没有顿挫感。
DSG双离合自动变速箱因为换挡过程没有动力损失,不仅比传统自动变速箱省油,更能获得比手动变速箱更好的燃油经济性。
2.通用:提高燃油经济性
通用汽车在提高传统内燃机的燃油经济性方面付出了大量的努力,这些技术按照发动机和变速箱的不同主要包括:S-TEC小排量发动机技术、ECOTEC发动机技术、涡轮增压技术、SIDI直喷技术和六速手自一体变速器。
其中,S-TEC小排量发动机目前已经装配在雪佛兰乐驰、乐骋和乐风等车型上,发动机升功率大于50kW,具有小排量大功率的特点。第二代ECOTEC发动机比上一代产品更加节油,且推出了更小排量的版本,目前已经配备于新君威和科鲁兹,未来还会配备在其他产品上。SIDI直喷技术来源于凯迪拉克,在减少油耗和排放的同时,可以输出更加充沛有力的动力。
目前,通用汽车的S-TEC小排量发动机已经在上汽通用五菱投产。而另一家合资企业上海通用汽车已经陆续引进了搭载第二代ECOTEC发动机、SIDI直喷发动机的产品,并将陆续引进搭载涡轮增压发动机的产品。
通用目前还正在研究闭路燃烧技术,这项技术可以让汽缸每一个冲程都得到控制,可以得到最大的燃油经济性,排放也会降低,按照通用汽车的计划,该技术大概不久后会在欧宝、凯迪拉克等车型上得到应用。
简单地说,柴油机燃烧起来会有油烟、氧化氮的排放,通用汽车的这项技术要把它控制在一定范围之内,让它部分均质进气压缩点燃,这样可以提高它的燃油经济性。另外,柴油微粒过滤器可以使灰尘排放降低99%。
3.奔驰:世界最先进的动力总成技术
奔驰在2006年就发布了其CGI直喷汽油机产品,将直喷汽油机技术又向前推进了一步。而在2008年法兰克福车展上,奔驰推出的F700概念车,搭载了另一项意义重大的内燃机技术——Disotto压燃汽油机。以上两项技术代表了奔驰对汽油内燃机技术的研究方向。而在柴油机方面,奔驰的CDI技术已经发展到炉火纯青的地步,其装备了Bluetec技术的柴油轿车和SUV在油耗和排放方面已经超越了丰田强混合动力轿车及SUV。
七、我国发展低碳汽车的产业优势
在中国,发展低碳汽车比较有优势,其主要表现在以下几方面。
1.中国的能源状况、自然资源对发展低碳汽车产业比较有利
进入新世纪以来,新能源电动汽车技术突飞猛进。油电混合动力技术进入产业化,锂动力电池技术取得重大突破,车用燃料电池技术不断进步。这一系列技术非常适合在我国能源资源状况下推广应用。
从能源状况来看,相对于高达50%的石油依存度,我国电力供应充足,电力装机容量接近8亿kW,一天的低谷电量约10亿kW时,可供4000万~5000万辆电动汽车充电,这一数字还将不断增加。同时我国电力来源广泛,可以充分利用多种可再生能源及清洁能源,其中风电、核电等清洁能源所占的比例也将越来越大,电力能源具有转化效率高、排放较集中,方便运输,终端分布广泛等优势,足以支持我国汽车社会的快速发展。这些条件为我国新能源电动车的发展提供了充足的能源保障。
从自然资源来看,在新能源电动汽车的生产方面,我国也有着天然优势。电动汽车的关键零部件——电池和电机所需的原材料在我国来源极为广泛,锰、铁、钒、磷、稀土永磁材料等在我国都是富产资源,这些为电动汽车产业的快速发展提供了资源保证。
在代用燃料汽车的发展方面,由于中国地域广阔,各种代用燃料的原料都相对充足,例如我国西北地区煤炭资源丰富,四川等地天然气资源丰富,这些自然条件为因地制宜地多元化发展代用燃料汽车提供了能源保障。
总之,我国拥有的丰富的自然资源,可以为低碳汽车的发展提供有力保障,为我国车用能源转型和汽车产业振兴提供坚实的基础。
2.中国政府对发展低碳汽车高度重视
我国政府高度重视交通领域的节能减排和交通能源的可持续发展,通过《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《汽车产业发展政策》、《节能减排综合性工作方案》、《新能源汽车生产准入管理规则》等政策以及国家重大科技经济计划项目引导,初步构筑了我国低碳汽车多元化发展战略。为确保国家节能减排战略的顺利实施,国务院总理在2008年政府工作报告中提出了“着力突破新能源汽车技术”的重要部署,经过一年的努力,这项任务得到了很好的执行,国务院总理又在2009年政府工作报告中对新能源汽车的技术进步给予了肯定,并提出了更高的期望。这些政府信号为中国汽车工业朝向资源节约型的长期可持续发展提供了有力的保障,同时也为我国汽车行业在全球汽车产业受阻的情况下加速发展,形成后发优势提供了重要支撑。
2009年3月20日,中国正式公布了《汽车产业调整和振兴规划》,其中目标之一,就是电动汽车产销形成规模。主要任务包括:推动纯电动车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化。政策措施有:启动国家节能和新能源汽车示范工程,由中央财政安排资金给予补贴,支持大中城市示范推广混合动力汽车、纯电动车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车,县级以上城市人民政府要制定规划,优先在城市公交、出租、公务、环卫、邮政、机场等领域推广使用新能源汽车;建立电动汽车快速充电网络,加快停车场等公共场所公用充电设施建设。
地方政府也积极响应配合国家整体战略规划。2009年北京市出台了一系列刺激经济发展的政策,其中,增加5亿元用来启动“绿标”公交车队计划,未来预计购买1000辆新能源车。同时,上海市也明确表示,上海市政府宣布今后两年将投入60亿元资金用于油电混合动力汽车和纯电动汽车的开发和制造。并将于2010年实现混合动力汽车的量产规模。在此基础上,上海还将在新能源汽车整车和相关零部件产业各投入20亿元,加快推动中国新能源汽车产业发展壮大。机会也意味着挑战,中国汽车企业应抓住这次契机、坚定不移地加快新能源汽车的发展步伐。
2010年6月1日,财政部等部委联合发布了《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》、《节能汽车(1.6L以下乘用车)推广实施细则》以及《关于扩大公共服务领域节能与新能源汽车示范推广有关工作的通知》。
此次密集推出的各项政策,不仅明确了国家鼓励的节能与新能源汽车发展的重点技术路线,而且对市场推广更作出了科学安排,具有很强的针对性和操作性,是政府推动新能源汽车产业化,落实节能产品惠民工程实实在在的举措。它们必将对推动新能源汽车早日实现产业化,促进汽车产业结构调整,发挥重要作用。
《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》,提出将对私人购买插电式混合动力乘用车和纯电动汽车进行补贴,同时按照《节能汽车(1.6L及以下乘用车)推广实施细则》,对消费者购买发动机排量在1.6L及以下,综合工况油耗比现行标准低20%左右的汽油、柴油乘用车给予每辆3000元的补助。前一政策,明确了新能源汽车鼓励发展的技术方向——插电式混合动力与纯电动汽车。而《节能汽车(1.6L以下乘用车)推广实施细则》的同时出台,体现了政府节能与新能源汽车并行发展的总体思路。那就是:新能源汽车是行业努力的大方向,但是节能汽车也是现阶段实现节能减排的重要力量,发展新能源汽车和节能汽车并不矛盾,两者之间不是支持与不支持的关系。在新能源汽车领域,混合动力与纯电动汽车也将携手共进。对于混合动力汽车,国家重点鼓励的是插电式混合动力汽车,这是一个比较明确的信号,表明了国家以更高等级混合动力汽车技术为鼓励重点,大力推动节能与新能源汽车共性技术发展的指导思想。
在代用燃料汽车方面,已基本确定了因地制宜发展的方针政策。2007年8月国家发改委发布的《天然气利用政策》中,将天然气汽车(尤其是双燃料汽车)列为天然气利用的优先领域。目前国内燃气汽车产业已发展到产业成熟期。