丁華杰:揭秘新能源汽車節(jié)能背后秘密
新能源汽車節(jié)能似乎已成“常識”,事實上,這個常識建立在一個概念的基礎(chǔ)上,這個概念就是汽車能耗計算方法,對于傳統(tǒng)汽車來講很簡單,按照一定的標準路況測試,結(jié)果就是百公里油耗,而新能源汽車,筆者此前一篇專欄文章中談到過這個具體方法,具有一定續(xù)駛里程的插電式混合動力汽車,按照測試標準核算下來,油耗是非常低的,而純電動汽車百公里油耗是零。
理解了這個概念之后,再回過頭理解新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及未來就非常明晰了,新能源汽車市場并不是一個技術(shù)自發(fā)的市場,而是政府為了能源安全、環(huán)境問題等諸多考量進行政策導向市場,去年在一個新能源大會上和幾位新能源領(lǐng)域投資人談到這個問題,他們甚至認為這個市場是“補貼市場”,我認為“政策導向市場”更為準確一點,因為補貼終究會退坡,政府政策導向則會繼續(xù)下去,直到這個產(chǎn)業(yè)達到相應(yīng)的規(guī)模。
為什么不屬于“技術(shù)自發(fā)市場”呢,因為電動車電機、電池技術(shù)早就存在,并且電動車的概念甚至比傳統(tǒng)汽車還要早,但是它并沒有發(fā)展起來,直到近些年,能源危機、環(huán)境問題以及二次能源的傳輸和利用隱藏的技術(shù)革命的機遇,讓政府界對于發(fā)展電動車充滿了憧憬,從而在汽車行業(yè)發(fā)展的門檻上設(shè)定了一系列政策法規(guī),迫使汽車企業(yè)向新能源汽車轉(zhuǎn)移。
所以,這個時候研究新能源汽車未來的趨勢,要看政策導向到了哪里,然后這些導向又有哪些限制,這些限制又有什么樣的技術(shù)能夠突破,這就是整個新能源汽車發(fā)展的脈絡(luò),而不是簡單地想當然為什么現(xiàn)在還不上馬燃料電池、為什么不上馬純電動等,我們從政策、核心技術(shù)以及梯度化應(yīng)用三個角度進行分析。
市場與門檻反復(fù)博弈迫使新能源上馬
新能源汽車政策有很多,對于中國新能源汽車定性的政策是《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)的通知》,被業(yè)內(nèi)視為監(jiān)管部門迫使汽車制造商進軍新能源汽車的綱領(lǐng)性政策,提到眾所周知的“實現(xiàn)2015年和2020年我國乘用車產(chǎn)品平均燃料消耗量降至6.9升/100公里和5.0升/100公里的目標”。
當然,單純出臺這項政策沒有什么意義,2015年的6.9升每百公里與2020年的5.0升每百公里沒有具體的操作步驟,此后出臺了《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量核算辦法》,提到:“對企業(yè)生產(chǎn)或進口的純電動乘用車、燃料電池乘用車、純電動驅(qū)動模式綜合工況續(xù)駛里程達到50公里及以上的插電式混合動力乘用車,綜合工況燃料消耗量實際值按零計算,并按5倍數(shù)量計入核算基數(shù)之和”。
這個政策的意義就明顯了,筆者理解的意思就是你可以進行生產(chǎn)、銷售當下的傳統(tǒng)發(fā)動機車輛,事實上多數(shù)汽車制造商正是依靠這些B級車、C級車賺錢生存的,只要你“搭售”相應(yīng)的新能源汽車,就可以滿足相應(yīng)的指標,這些比較明確,這是一項妥協(xié),基于現(xiàn)實情況的妥協(xié),對于發(fā)展新能源汽車這個本質(zhì)性的東西有利好。
而2015年乘用車產(chǎn)品平均燃料消耗量達到6.9升/100公里,通過我們談到的直噴汽油機技術(shù)、渦輪增壓技術(shù)、DOD等技術(shù)應(yīng)用可以實現(xiàn),這也是傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的梯度化應(yīng)用,如果達到了2020年的5.0升/100公里,意味著新能源汽車技術(shù)會逐步梯度化應(yīng)用。
從電氣化系統(tǒng)優(yōu)化改進、到自動起啟停系統(tǒng)、微混、弱混、中混、強混、插電混、純電動到燃料電池,這是隨著油耗規(guī)則一步步嚴格之后,逐步走出來的。這些技術(shù)不再是一種猜測,近兩年上海通用推出的新車型已規(guī)?;捎眠@一技術(shù)。同時還有包括寶馬等車型也是類似策略,通過對電機技術(shù)以及電瓶壽命的改進,啟停技術(shù)也將會有更廣泛的發(fā)展空間。
電氣化梯度化應(yīng)用具體如何走
關(guān)于新能源汽車,大家都談核心技術(shù),包括電池、電機系統(tǒng)等,區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的核心技術(shù)主要存在于兩點:傳動系統(tǒng)和能量存儲系統(tǒng),對于傳動技術(shù)來講,主要是變速箱與電機集成,就像我們談到的豐田汽車的普銳斯單行星排傳統(tǒng)系統(tǒng)、通用沃藍達雙排行星齒輪、雙電機集成的傳動系統(tǒng),在行業(yè)內(nèi)被公認比較成功的核心技術(shù)。
對于能量存儲系統(tǒng)來講,就是成本博弈能耗的結(jié)果了,消費者對于車輛能耗降低是沒有底線的,最完美的車輛是開車沒有任何能耗,這不現(xiàn)實,但是按照目前的測試方法,純電動汽車油耗是零,但是純電動汽車需要相應(yīng)的里程、意味著足夠大的電池容量、更意味著不菲的成本,所以,這個時候博弈的結(jié)果就是滿足法規(guī)要求的能耗范圍,然后拿出消費者認可的售價,二者平衡和博弈決定了車企的新能源汽車產(chǎn)品的投放。
所以,作為梯度化應(yīng)用,隨著混合度增加,電池容量增加、電機的功率增加,最終一步步逼近純電動汽車。最早應(yīng)用的是直接起停技術(shù),它通過調(diào)整發(fā)動機在整車怠速等工況下進行關(guān)閉、起動降低油耗,目前來看,對于12V電池系統(tǒng),大概有3%~5%一個能耗降低。
如果路線持續(xù)下去,會要求更多的電動助力(E-Boost),這個時候?qū)τ陔姵叵到y(tǒng)要求也會逐漸增加,會逐步變成24V系統(tǒng)、48V系統(tǒng)甚至115V等更高電壓等級,這個時候已經(jīng)上升微混或者弱混層面,能耗能夠降低9%~15%左右。
隨著整個法律法規(guī)的完善,我們需求更大的電機、電池系統(tǒng)去調(diào)節(jié)發(fā)動機工作在最佳效率區(qū),逐步會應(yīng)用中混和強混系統(tǒng),這時候的價格也會大幅度提升,目前來講,這些都是不久未來快速應(yīng)用的內(nèi)容。
如果持續(xù)滿足2020年的法律法規(guī)要求,增程式混合動力汽車(EREV)和插電式混合動力汽車(Plug-inHEV)混逐步應(yīng)用,特別是一些大排量的車型會逐步應(yīng)用這些技術(shù)來降低測試油耗,當然,隨著整體油耗標準的完善,這些技術(shù)會逐步走向純電動汽車以及燃料電池技術(shù)。
這種梯度化應(yīng)用不以簡單的個人喜好為轉(zhuǎn)移,而是滿足政府政策門檻、市場消費者需求以及汽車制造商實際情況三者前提下,最為務(wù)實的一種選擇,也讓我們對于汽車制造商近幾年推出的新產(chǎn)品拭目以待。
注*:按照慣例,本文談到的新能源汽車泛指混合動力汽車、插電式混合動力汽車和電動汽車。


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