解析欧洲汽车电动化道路

来源:车168      2010/11/20   浏览7020次   

 

 

2010年,除了中国车企对电动汽车一拥而上,欧洲制造商也对电动汽车发起了进攻。从大众到奥迪再到宝马,知名汽车品牌都不愿意放弃前程似锦的电动车市场。

 

我们记得,07年德国法兰克福车展上,梅赛德斯-奔驰的总裁蔡澈博士曾自豪地说:“我们的柴油车已经和汽油车一样好——在排放上甚至更好!”,然而一年之后,奔驰推出了首款量产混合动力车型,奔驰S 400 Blue HYBRID。今年的巴黎车展上,奔驰不仅回顾了其在电动车研发的悠久历史,更是带来了在A级车基础上开发的E-Cell纯电动车,并且宣称将开发柴电混合动力技术用于旗舰S级轿车。而两年前的北美车展上,还是这位蔡澈博士面对媒体在谈论到汽车电动化时的热情远没有现在高涨。

 

三年前,欧洲汽车制造商的老总们信心满满得在车展上高举“清洁柴油”的旗号推销着柴油车,却纷纷质疑着混合动力和电动车的前景。然而三年后,欧洲厂商亮出混合动力和纯电动产品时却显得非常从容,甚至已经开始涉足成本更高的柴电混合动力技术。事实上,何时投放何种技术车型,应对何种难度的排放要求,欧洲汽车制造商早已是胸有成竹。

 

一推再推的二氧化碳排放限值终至2012门槛

 

刚刚结束的巴黎车展上,似乎所有的汽车制造商都在突出宣传新车的二氧化碳排放量,并且数字都不约而同的围绕着120g/km。为了实现这一目标,无怠速Stop/Start系统,小排量涡轮增压发动机,轻量化微型车,混合动力等等环保动力和车身技术都集中在本届巴黎车展上的众多新车之上。并且,混合动力更是出现在不少尺寸更大的全尺寸轿车和SUV之上,大部分车型都处于准量产状态。如果说前几年前的欧洲车展,还是柴油车的天下,那么今年的巴黎车展上的风向的确发生了明显的改变。

 

然而如果不是欧洲厂商的数次要求延后,这一景象也许在五年前便已经展现。事实上,欧盟新车平均二氧化碳排放120g/km的限值要求最早在1994年10月便被提出,并在1995年正式公布。这一限值所对应的油耗表现是柴油车百公里油耗4.5升,汽油车百公里油耗5.0升(注:欧洲油耗测试,参见前文),相比1995年新车油耗低35%。最初,120g/km限值要求的执行时间为2005年。不过在欧洲汽车制造商协会(ACEA)的反对下,这一限值被先后推后了四次。目前最新的限值是,规定2012年达到平均120g/km ( 其中130g/km的目标通过车辆实现,10g/km的目标通过其它如低滚阻轮胎,生物燃料等方式来满足)。由于2008年金融危机导致欧洲汽车业受到重创,欧盟迫于形势又允许企业可以分步达到目标值,2012年要求企业65%的车辆达到目标值;2013年该比例为75%;2014年80%;2015年及以后为100%。2012年起对达不到目标的企业罚款,根据超出目标值的CO2排放值克数进行罚款。长期目标方面,则是要求在2020年达到新车平均二氧化碳排放95g/km的目标值。

 

欧盟的减排政策是促使欧洲汽车制造商转型电动化的主要原因,并且欧洲汽车制造商了解这一限值对于汽车技术的挑战也已经有15年之久。表面上,欧洲厂商仍在生产销售常规动力车型,并且大力推销柴油技术,然而关于混合动力和电动车的研发却早以启动。例如,今年在北京车展前夕,奔驰在中国首次公布了Blue EFFICIENCY(蓝色效能)环保战略,勾画了从优化内燃机技术、到发展混合动力,最后通向纯电动和燃料电池技术的三步走路径,在未来产品研发上将通过逐步电动化,实现零排放的最终目标。而这一战略并不是今年才临时拼凑而成的。
随着2012年120g/km限值门槛的到来,一度被欧洲厂商雪藏的混合动力与电动车开始走向前台,并推向市场,用以降低平均排放水平。但是我们也应清楚的看到,2012年前后上市的混合动力车型并不会直接替代全线内燃机车型,而只会逐步替代高排放车型。而当2020年95g/km平均限值来临时,电动车和混合动力车才会因其低排放性能而占据更多的市场份额。

 

How:常规动力显疲态,电动化已经逐步展开

 

从历代欧洲排放标准上看,尽管每一次排放标准的升格都加强对柴油发动机的排放限制,厂商也不断对出应对措施,例如采用降低排量,减小车型尺寸,降低车重,加装涡轮增压器,EGR废气再循环,DPF柴油颗粒过滤器,SCR触媒转化器等等来达到排放限制。在应用数量众多的尾气净化措施和发动机小型化之后,柴油机在控制氮氧化物和颗粒物排放方面逐步接近传统汽油发动机,但是与排放更低的混合动力技术(包括插电式混合动力)仍然存在明显差距。与此同时也因尾气排放处理装置制造成本和日常维护成本大幅提升,而令柴油车,尤其是小排量柴油车逐渐失去以往的价格优势。

 

目前,大众和欧宝品牌平均新车二氧化碳排放水平在140g/km以上,这两家厂商主要凭借占据主要销售比例的搭载小排量柴油机和涡轮增压汽油机的车型拉低了平均排放水平,但是即便如此离120g/km限值仍有15%的差距。在内燃机燃烧性能和尾气处理上下足功夫之后,新车平均二氧化碳限值的门槛又令厂商不得不请出“无怠速Stop/Start系统”,将常规动力车型改造为简单的微混合动力(Micro Hybrid)。它通过停车时关闭发动机,减少内燃机运行时间,从而降低二氧化碳排放。

 

无怠速Stop/Start系统成本不高,加装成本仅400美元左右。不过这一系统针对欧洲油耗/排放测试工况循环的应试意图相当明显,因为欧洲市区工况循环中有较多的怠速工况,加装无怠速Stop/Start系统在降低排放测试结果方面相当明显,大致可以降低12%左右。不过在实际应用中,由于无怠速Stop/Start系统在关闭和启动发动机时会带来不平顺的抖动,因此不少消费者往往会选择关闭这一系统。但是这一源自弱混合动力系统的概念能够被引入也是汽车电动化的一个重要开端。

 

那么欧洲汽车制造商如何全面拉低全系车型的平均排放水平?从现在的情况看,各大厂商的应对策略是:继续推出二氧化碳排放低于或接近120g/km的车型,如搭载小排量涡轮增压汽油和柴油发动机和无怠速Stop/Start系统的微型车和小型车,以中和排放超过200g/km,甚至300g/km的大型轿车和大型SUV。同时针对目前排放大的大型轿车和SUV率先采用混合动力技术(全混合动力和插电式混合动力)大幅降低排放。而对于如奔驰,宝马这样以大型车和SUV为主的豪华品牌,则需要更全面的普及混合动力车型,并且还要比其他品牌更为积极的推出零排放电动车。毕竟每销售出一辆电动车,便可以将一台二氧化碳排放在240g/km上下的高排放车型拉至120g/km的达标范围之内。

 

欧洲汽车制造商转型电动化的正在进行中,这对于环保的意义不言而预,而欧盟的政策支持更将助推电动汽车的发展,欧洲汽车电动化指日可待!


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