目前,欧美日各大汽车公司都投入巨资进行新能源动力研发,但各自采取的技术路线的侧重点不同。中国汽车工程学会发动机分会秘书长陈上华介绍,通用、福特和戴姆勒·克莱斯勒等美国汽车公司采用氢燃料电池技术路线,德国大众等欧洲汽车公司走的是柴油车技术路线(主要考虑节能),而丰田、本田等日本汽车公司则采用的是混合动力路线,在各个领域均取得了一定的成效。除此之外,中国、巴西、美国等国在非石油燃料代用方面也取得了一定的成效,使用乙醇燃料的数量已达到了相当大的比例,大大减少了对石油的依赖和减少对环境的污染。
在汽车新能源动力的终极解决方案上,全球的汽车公司已经口径一致地认为是氢燃料电池。北京福田环保动力股份有限公司武凤荣表示,氢燃料电池作为新能源的代表,在日本、美国、德国都取得了一定的成果,日本和德国的氢燃料电池车已经开始小批量商品化。目前公开的信息显示美国戴-克和通用在氢动力方面是投入最大、成果最多的,但一直以混合动力吸引眼球的丰田在氢燃料电池方面的研发也一直投入着巨大的精力,不落后于任何其他汽车厂商。
受技术和成本的制约,氢燃料电池近年内在中国不会得到广泛应用,将仍然只停留在研究和小批量试用阶段。武凤荣指出,氢动力车要像传统汽车那样进入家庭,至少还要十年时间,而且需要政府的技术和资金支持。她还指出,中国研究机构和有关部门已经意识到能源危机对汽车行业及相关行业的影响,正在着手研究制定新能源动力规划,但目前没有正式的指导性文件出台。在这方面我国应该加紧规划和制定实施方案。
汽车新能源动力已成为未来汽车厂商较量的重要棋局,但几乎没有一家汽车巨头是把宝全部押在某一个技术方向的。除立足长远目标在持续投入研发外,中短期的市场需求也是他们所看重的,因为这将决定未来他们能掌握多少主动权。
传统动力系统与氢燃料电池的接轨点的提前或推迟到来取决于中期解决方案。混合动力是介于汽油与氢动力之间的过渡选择,与之并列的还有柴油动力、乙醇、电动等能源选择方案。从目前来看,乙醇只能在小范围适用,国外厂商已放弃纯电动车研发,柴油动力在欧洲是遍地开花,业已在中国商用车市场先入为主,而混合动力在日本丰田、本田的热炒下产业化在加速推进。在不断推行节能的中国汽车市场,柴油动力与混合动力的竞争已演变成欧洲与日本的技术流派之争。
据了解,目前欧美国家100%的重型车、90%的商用车采用柴油机,欧美柴油轿车也已占轿车产量的32%。欧洲企业以德国大众为代表,在中国大力推广柴油轿车。世界领先的零部件厂商博世、德尔福、西门子VDO等已在中国市场设立柴油机电控系统生产基地。博世预计,到2013年,中国柴油车将达到300万辆,主要集中在商用车领域。日本丰田、本田当然不甘示弱,不遗余力地在中国推广混合动力,丰田2005年底在中国市场推出了它的混合动力车普锐斯。丰田还正在推出第二代混合动力车。
而与此同时,中国汽车厂商对混合动力的反应异常热烈,长安集团、上海大众、上汽集团、奇瑞汽车和上海华普等多家国内汽车企业已公布了自己的混合动力计划。
另一方面,欧洲汽车巨头尽管在欧洲市场成功塑造了柴油车的形象,但为了竞争最具潜力的亚洲和北美市场,不得不相继宣布自己的混合动力计划,以在这些市场取得和丰田相抗衡的空间。他们之所以及时调头,还在于混合动力的概念对未来氢燃料电池车的续行能力具有提升作用,现在混合动力车标准的制定很可能影响到未来氢燃料电池车的部分标准。但他们的混合动力也是柴油混动的,这成为他们对抗的一种策略。
从价格角度看,柴油车在市场竞争中略占优势,但柴油乘用车较少以及中国柴油油品中的硫含量过高限制了它的应用。一个利好消息是随着2005年9月《中国柴油轿车发展建议书》的出台,柴油轿车在中国市场的发展已经初露端倪。根据中国汽车工业协会统计,2005年我国总计销售柴油乘用车48940辆,同比增长32.9%。而混合动力车较高的车价令消费者很难承受,一个事实是混合动力必然要高出的购车成本,需要10年-15年才能通过节油而省回。有专家承认,最先进的柴油发动机在长途驾驶时效率比混合动力要高。而在城市道路上,在汽油和电动马达之间切换的混合动力技术能够给驾驶者带来更多的燃油经济性。武凤荣表示,通过对混合动力的优化匹配,国内混合动力车在今后5年到15年会大行其道。
到底是“向柴油走”还是“向混合动力走”,目前中国还没有相关的政策,这一切要等待市场和时间作出回答。
康佳集团技术专家朱江对此表示:在电动车技术方面,目前不管是可充电的蓄电池技术还是燃料电池技术本身还没有达到车用的成熟阶段。清洁、代用燃料都无法达到汽油、柴油的能量密度或价格,如CNG车辆的一次加注续驶里程远低于汽油、柴油,氢气的价格是汽油的数十倍。此外系统的复杂性、安全、储运等仍然没有完全解决。新型高速柴油机技术是目前各著名汽车公司积极推动的主要技术。混合动力技术应该是今后一段时间车辆动力系统发展的重点。
朱讲指出:以上新型高性能发动机技术和节能、降低排放的新技术,都需要由功能强大的微处理器为核心的ECU及传感器、执行器组成的电控系统支持完成其功能的实现。随着控制参数的增加,对控制精度和速度的提高,控制逻辑的复杂和智能化,要求ECU采用的CPU向高位数、高频率发展,同时采用高集成的专用芯片也是高性能ECU的特征。系统传感器、执行器的小型化、智能化及高可靠性将是目前发展的重点。
华中科技大学教授刘永长则表示:目前汽车新能源动力系统五种基本方案包括电动、燃料电池、混合动力、待用燃料、新一代内燃机(包括汽油机、柴油机)。
电动车方面因电池效率、容量等问题较难解决,国外一些整车厂如通用、福特已放弃电动车的研发。在燃料电池领域,氢燃料成为其发展方向,但目前氢制取难,代价高,造价也高,制约了它的应用,但从长远来看,氢燃料是未来发展方向。混合动力在提高效率、降低排放方面很有优势,但成本贵,造价高,其普及还会有一段过程。在待用燃料如天然气、乙醇等方面,国内在这方面进展较快。而新一代内燃机包括汽油机、柴油机技术在不断创新。汽油机将向缸内直喷技术发展。在柴油机领域,高压共轨电喷技术成为一个重要趋势。从未来发展来看,汽油机、柴油机各自有自己的特点与应用领域,因而他们将共存于市场。
最后,他还表示:“从应用来看,新一代内燃机、待用燃料在近期有所作为,混合动力在中期会得到广泛应用,而电动与燃料电池则是远期目标。”