純電動VS內(nèi)燃機，內(nèi)燃機優(yōu)勢依舊

一年一度的汽車傳動與驅(qū)動技術(shù)國際研討會不受疫情影響，上周如期在上海召開。這次發(fā)布會的內(nèi)容還是硬核，這篇文章是我這次參加TMC后根據(jù)自己的理解總結(jié)出來的未來汽車趨勢和技術(shù)要點。或許這些內(nèi)容可以幫助我們揭開當(dāng)前行業(yè)的一些迷霧，讓我們更好地了解中國汽車行業(yè)的現(xiàn)狀。

文章摘要

生命周期碳排放將成為影響電動汽車發(fā)展的新政策；

未來10年，電動車成本仍將低于燃油車；

P2/P3混動將成為主流。

2010年以來，汽車市場進入了一個新時代。智能駕駛和新能源汽車已經(jīng)開始沖擊原有的汽車結(jié)構(gòu)。這是一個不為人知的新領(lǐng)域，傳統(tǒng)歐美廠商積累的優(yōu)勢也受到了一定程度的影響。面對這種情況，國內(nèi)專家學(xué)者與車企、供應(yīng)商一起，開始就未來復(fù)雜的環(huán)境和技術(shù)方向進行溝通和探討。

●舊話重提新能源，未來十年何去何從？

首先我們拋出一個問題:供應(yīng)商、車企、行業(yè)是否認(rèn)為現(xiàn)階段純電氣化可行？從現(xiàn)場觀察，很明顯我們已經(jīng)意識到現(xiàn)階段的不足。大部分汽車從業(yè)者一致認(rèn)為，現(xiàn)階段純電動汽車無法支撐國內(nèi)汽車市場。這種情況既有技術(shù)原因，也有政策原因。

1)看政策。

我們先看政策層面。2021年，我國提出了一個非?！吧衿妗钡恼撸蔷褪恰冻擞密嚻髽I(yè)平均油耗與新能源汽車積分并行管理辦法》，也就是俗稱的雙積分。雙積分的主要目的是鼓勵企業(yè)降低乘用車平均油耗，即提高新能源汽車的產(chǎn)銷比例。

但是今年對這種集成方式進行了修改，其主要修改方向如下圖所示。

第二個因素是電動汽車的成本無法與傳統(tǒng)燃油汽車競爭。下圖為2021年維也納峰會數(shù)據(jù)。可見，未來傳統(tǒng)動力的成本仍優(yōu)于純電動汽車，多種動力形式將在未來很長一段時間內(nèi)并存。

“不同能源動力系統(tǒng)的成本演變趨勢”

引用東風(fēng)汽車研究院的判斷:2030年，傳動動力仍能占據(jù)75%的市場份額，因此傳統(tǒng)動力仍是一個方向，提高發(fā)動機熱效率和經(jīng)濟性將成為未來傳統(tǒng)內(nèi)燃機領(lǐng)域的重要趨勢，因此盡管電氣化浪潮兇猛，但市場接受度仍有待提高。

最后一個原因是網(wǎng)上討論的話題很多:電動車真的環(huán)保嗎？

對于日本市場來說，目前HEV車型的生命周期碳排放優(yōu)于純電動汽車，主要是因為純電動汽車在原材料開采和材料回收方面的碳排放較高，而HEV在日本市場非常成熟，豐田、本田等。擁有成熟的回收產(chǎn)業(yè)鏈，可以減少從車輛、零部件和材料制造到維修和廢棄物的整個生命周期的排放。對于中國市場，我們過去更多考慮的是乘用車在行駛過程中的排放，所以在考慮了全生命周期的碳排放之后，我們會對傳統(tǒng)動力和純電動汽車有新的認(rèn)識。

顯然，從全生命周期的碳排放來看，目前我國純電動汽車的生產(chǎn)并不優(yōu)于純?nèi)加推?，因為電動汽車從原材料提取到整車生產(chǎn)都會產(chǎn)生大量的二氧化碳，更不用說純電動汽車在車輛回收方面做得并不好。

目前我們還不能確定整個進度是否受到了疫情的影響，但相信最終的發(fā)布時間會在這一兩年。這意味著全生命周期碳排放政策將成為雙積分后的又一權(quán)威政府監(jiān)管，而這一監(jiān)管顯然更為合理，因此新規(guī)的出現(xiàn)可能會對目前的純電動汽車廠商產(chǎn)生負(fù)面影響。

混動才是未來10年的真贏家

2)聊天技術(shù)

政策之后，我們來談?wù)劶夹g(shù)。我們知道，中國開始制造新能源汽車的時間比較早，市場份額也比較大。但從技術(shù)角度來看，國產(chǎn)自主品牌新能源汽車與國外仍有一定差距。

首先是芯片問題。是的，作為中國高端制造業(yè)的隱痛，芯片不僅在通信行業(yè)受到限制，在汽車行業(yè)也是如此。

目前這個市場基本被英飛凌、三菱電機等廠商長期控制。目前比亞迪在國內(nèi)有點話語權(quán)。目前，比亞迪已經(jīng)完成了IGBT 4.0技術(shù)的量產(chǎn)。但是從目前的國際形勢來看，第一集團的英飛凌和三菱電機已經(jīng)處于第七代IGBT技術(shù)階段，顯然我們還處于相對落后的狀態(tài)。

不要以為投資了就一定會有收獲。如果你不能實現(xiàn)大躍進，你必須在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域安定下來，一步一步地前進，才能獲得回報。當(dāng)然，我們不必過于悲觀。國家和行業(yè)其實都很清楚我們的不足，很多像比亞迪這樣的公司都在默默前行。而且，目前有脖子的芯片大多集中在商用領(lǐng)域，國防工業(yè)領(lǐng)域的IGBT也不弱。這與航空空等行業(yè)對成本不敏感有關(guān)，這是題外話。

除了芯片，第二個是減速器。在前幾年的TMC中，我們偶爾會爭論開發(fā)一檔減速器和多檔減速器。

高速化、系統(tǒng)集成化和多擋化是實現(xiàn)電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)小型化、輕量化、高效率和低成本的有效途徑。為什么這么說？首先，現(xiàn)階段的單減速機雖然在舒適性和噪音方面沒有太多的問題，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，電動車的電機轉(zhuǎn)速在上升，對效率和能耗的控制也更加精準(zhǔn)。此時，單速變速器的動態(tài)性能和速度范圍的表現(xiàn)并不令人滿意。一般來說，單速變速器在高速時性能不佳是受電機轉(zhuǎn)速而不是電機功率的限制。當(dāng)單速變速器慢慢不能滿足需求時，雙速變速器開始出現(xiàn)。

目前，在多速傳動領(lǐng)域，國內(nèi)外都在努力。國外有ZF、舍弗勒等傳統(tǒng)強手，國內(nèi)供應(yīng)商也不甘示弱。這一次，大家都沒有落后，包括重慶青山工業(yè)、SAIC雙速變速器、萬里揚雙速變速器等。國內(nèi)多速變速器在技術(shù)上的玩法有很多，包括目前市面上所有的配置，即AMT配置、at配置、雙電機。

當(dāng)然，我們也應(yīng)該看到當(dāng)前的不足和困難。首先是內(nèi)部潤滑，多速變速器面臨潤滑和散熱問題。如何設(shè)計內(nèi)部結(jié)構(gòu)和齒輪成為潤滑的關(guān)鍵。在這里，我們不得不提到一個新概念:主動潤滑。未來變速器將引入主動潤滑的概念，從而降低變速器的能量損失，提高潤滑效率。

第二個困難是齒輪。主要問題是制造精度和材料。這部分涉及基礎(chǔ)科研，但確實是我們的薄弱環(huán)節(jié)，需要國內(nèi)供應(yīng)商的共同努力。

博世的電動無級變速器本質(zhì)上是萬里揚的產(chǎn)品。它的代號是E-CVT280，是一款完全適應(yīng)電驅(qū)動的變速箱。他們認(rèn)為電驅(qū)動的應(yīng)用可以大大降低電機的扭矩和轉(zhuǎn)速，有效減少電機材料的應(yīng)用，降低軸承精度，降低電機成本。電機轉(zhuǎn)矩和速度的大幅降低可以有效降低對控制器的需求，降低成本。

從博世和萬里揚的分析來看，電驅(qū)動CVT似乎也是未來很有前途的發(fā)展方向，但不可否認(rèn)的是存在幾個問題。首先，無級變速器承受扭矩。我覺得有必要配小電機，這和大電機扭矩過大，CVT承受不了有關(guān)系。第二點是，其實電機已經(jīng)有了很好的調(diào)速特性。有必要重復(fù)使用CVT嗎？第三點是效率。

總的來說，我們在純電動領(lǐng)域有一些優(yōu)勢，也有很多劣勢。在電池領(lǐng)域，缺點是上面提到的芯片和傳輸。希望我們中國企業(yè)能夠抓住機遇，加快相關(guān)產(chǎn)業(yè)的突破，作為消費者，能夠?qū)@個行業(yè)有信心，讓新能源真正開花結(jié)果。

●傳統(tǒng)大國依然充滿活力，未來十年P(guān)2/P3可能成為主流。

既然純電動現(xiàn)階段無法撐起下一個十年的大旗，那么爆發(fā)點在哪里？答案顯而易見。這是混合技術(shù)。至于是哪個級別的混合動力技術(shù)，TMC大會的普遍意見是P2和P3。P2和P3成為主流，因此DHT的發(fā)展將成為下一步變速器研發(fā)的重點。

除了插電式混合動力之外，得益于消費者對豐田HEV車型接受度的大幅提升，未來5-10年HEV車型將是新的浪潮，國內(nèi)車企將推出更多HEV車型，以滿足混合動力市場的需求。

同樣，48V也不再是過渡產(chǎn)品，將正式進入技術(shù)主力軍。48V是傳統(tǒng)車企往年應(yīng)對雙積分的技術(shù)措施，但在這次TMC大會上，你會發(fā)現(xiàn)，曾經(jīng)被視為過渡技術(shù)的48V，吸引了更多的關(guān)注。

我們可以看看2021年到2021年的雙積分政策。整個政策越來越嚴(yán)格。如果沒有新技術(shù)更新或者純電動車銷量增加，平均積分越來越快變成負(fù)數(shù)。因此，當(dāng)面臨這些迫在眉睫的問題時，車企需要采用低成本的技術(shù)方案來完成試卷。

當(dāng)然，48V系統(tǒng)之所以能夠受到青睞，不僅僅是政策因素，48V本身技術(shù)升級帶來的優(yōu)勢也是車企選擇它的重要因素。

每百公里節(jié)省1L油耗看似微不足道，但從發(fā)動機入手的技術(shù)成本遠(yuǎn)高于使用48V系統(tǒng)，所以從技術(shù)和成本控制上來說，48V確實是一個不錯的技術(shù)方向。

最后，我引用法雷奧技術(shù)專家的話來結(jié)束48V的預(yù)測:“我們預(yù)測中國將在2026年采用新的運行條件。目前，48V系統(tǒng)由于其技術(shù)和成本優(yōu)勢，發(fā)展迅速。我們預(yù)測，這一制度將不再是短期過渡方案，而是中期甚至長期方案?！?/p>

編輯點評:到目前為止，一場充滿干貨的技術(shù)會議已經(jīng)結(jié)束。不知道讀者朋友們看了之后怎么看。至少對我個人來說，它讓我對目前國內(nèi)汽車行業(yè)的技術(shù)局限有了更深刻的認(rèn)識。如果用一句話來概括，那就是:“修遠(yuǎn)還有很長的路要走，我會從上到下尋找?！?/p>