混合動力車迎發(fā)展新機遇

　似乎每到冬季，關于機動車尾氣排放的相關議題就會變得火熱起來。在今年這個話題又因為大眾汽車的柴油發(fā)動機排放造假門而變得越發(fā)引人關注，日前，北京市政府又發(fā)布了關于京六排放的意見征求稿，再度引發(fā)了業(yè)界的關注。在筆者看來，無論是大眾汽車柴油發(fā)動機的排放造假門事件還是北京市京六排放意見征求稿的發(fā)布，都明確的成為了混合動力取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機的契機所在。關于大眾柴油發(fā)動機排放門對于混合動力發(fā)展的推動作用此前筆者已經(jīng)撰文進行過闡述，接下來咱們來說一說排放測試規(guī)程的升級對于混合動力系統(tǒng)發(fā)展的促進作用。
　　
　　要從排放標準的升級說起，就不得不提到最新的京六排放標準和即將執(zhí)行的國六排放標準的沖突。根據(jù)北京市政府發(fā)布的京六排放征求意見稿顯示，未來執(zhí)行的京六排放標準將采用美國的FTP75測試循環(huán)進行測試。而此前公布的國六排放標準則將先于歐洲執(zhí)行WLTC的測試循環(huán)進行測試。毫無疑問的，兩種測試循環(huán)之間測試方法的差異將會導致同一款車型排放策略的差異。對于汽車企業(yè)而言，京六和國六測試循環(huán)之間的差別無疑會提升企業(yè)的研發(fā)成本以及工作強度。所以業(yè)界對于最新的京六排放和國六方面的討論也大多集中在二者的差異上。而在筆者看來，這種地方性法規(guī)和國家法規(guī)的差別的確不值得推薦，當然這是后話，先暫且不表。接下來咱們還是來說混合動力系統(tǒng)會因此得到的促進作用。
　　
　　首先，無論是京六標準即將執(zhí)行的FTP75測試循環(huán)還是國六標準即將執(zhí)行的WLTC測試循環(huán)，相比于目前國五標準執(zhí)行的NEDC測試循環(huán)都要更加貼近于消費者的實際用車體驗。這也就意味著，在NEDC規(guī)程下測試出來的燃油和排放水平在兩個測試循環(huán)中都會面臨不合格的境地。就循環(huán)工況本身而言，NEDC的循環(huán)工況更多的注重于穩(wěn)態(tài)工況，而FTP75以及WLTC則更多的會注重極限工況和瞬間工況。
　　
　　詳細點來說，從測試時間上來看，F(xiàn)TP75的測試時間為1874秒，里程（參配、圖片、詢價）17.77公里。WLTC測試時間為1800秒，測試里程23.27公里。而NEDC的測試時間為1180秒，里程11.04公里。以不同工況所占的測試時間比例來看，NEDC的加速時間所占測試時間比例為20%左右，減速時間所占比例為15%左右，勻速時間占比則超過40%，怠速時間則達到24.8%。相比之下，F(xiàn)TP75的加速時間占比為27%左右，減速時間占比為25%左右，勻速時間為28%左右，怠速時間為18%左右。而WLTC相對應的占比分別為30%、27%、28%以及12%。在車速的分布上來看，綜合工況速度分布三者都主要集中在60公里每小時以下，而NEDC測試循環(huán)下該時速下所占的非怠速測試時間的89%左右。而FTP75占比為85%，WLTC只有64%。而在城市郊區(qū)的行駛比例分配上，NEDC工況的城區(qū)測試僅占37%，而FTP75占據(jù)52%。
　　
　　好了，？嗦了半天羅列了這么一堆數(shù)字，從這些數(shù)字里就為了證明一個問題，以NEDC為標準制定的機動車排放策略在面對新的測試標準時必然會出現(xiàn)水土不服的一面。而另外一個方面我們也應該清楚的認識到，無論是京六還是國六，這個排放測試循環(huán)都要變得嚴苛了很多很多。
　　
　　那么，隨著最新一輪油耗限制的即將實施以及新的測試規(guī)程的落實，眼下市場上絕大部分的汽車企業(yè)就無法滿足排放要求。即便是最近幾年主打的小排量渦輪增壓發(fā)動機也同樣難逃一劫。實事求是的講，歐洲人在前幾年弄出來的小排量渦輪增壓發(fā)動機本身就是應對NEDC穩(wěn)態(tài)工況測試的產(chǎn)物，放在更為貼近實際的瞬態(tài)工況測試中特別是節(jié)氣門全開的情況下排放水平甚至會極度的惡化。當然，隨著測試循環(huán)的變化，傳統(tǒng)的自然吸氣發(fā)動機也會面臨排放標準的不滿足，而歐洲人當年一股腦的鉆進小排量渦輪增壓發(fā)動機的研發(fā)，其中又有很大一部分原因就是歐洲人在歐五排放標準執(zhí)行之前就已經(jīng)敏銳的意識到了其傳統(tǒng)的自然吸氣發(fā)動機技術在未來十年內(nèi)已經(jīng)無法滿足歐五的排放標準。所以，毫無疑問的，新的測試規(guī)程和更加嚴苛的排放限值將成為阻礙傳統(tǒng)內(nèi)燃機動力繼續(xù)發(fā)展的一道障礙。另一方面，由于目前國家所執(zhí)行的是企業(yè)平均排放標準限值制度，所以對于生產(chǎn)豪華車型以及以大排量車型為主的汽車企業(yè)而言就更是雪山加霜。
　　
　　所以在這樣的前提下，混合動力技術就必然會成為各大汽車企業(yè)能抓住的最后一根救命稻草。
　　
　　先從技術方面來看，混合動力技術無論是傳統(tǒng)的混動還是現(xiàn)在備受關注的插電式混合動力，從結(jié)構上來看都是通過增加新的動力傳遞路線來改善車輛的燃油經(jīng)濟性和排放水平，并非是在原有的內(nèi)燃機結(jié)構上進行改進和升級。毫不夸張的講，傳統(tǒng)的車用內(nèi)燃機動力在經(jīng)過了這一百多年的發(fā)展之后已經(jīng)遇到了一個技術發(fā)展的瓶頸，出于結(jié)構的限制，在熱效率方面的提升已經(jīng)難有作為。
　　
　　而混合動力則與之不同，全新的動力傳遞架構可以提供更多的提升效率的可能。更重要的一點在于，混合動力系統(tǒng)所依托的電動機本身就具有相比于內(nèi)燃機動力更高的效率。換言之，電動機能夠提供的能源轉(zhuǎn)換效率要高過內(nèi)燃機。而另一方面，電動的恒扭矩恒功率特性減少了動力傳遞的路徑，這也就提高了整套系統(tǒng)的傳遞效率。所以，從技術層面上來看混合動力自然是優(yōu)勢明顯。
　　
　　然后從最新的京六和國六的測試循環(huán)來看，二者都同時弱化了穩(wěn)態(tài)工況，同時強化了瞬態(tài)工況的測試。對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車而言這種測試方法的變化會極度惡化排放水平，但是對于混合動力車型而言就正好與之相反。首先是增加的加減速工況比例，由于電動的恒功率恒扭矩輸出特性，車輛在進行全力加速時發(fā)動機就不需要全力輸出，排放水平自然要比采用同樣發(fā)動機的傳統(tǒng)動力車型有所降低。對于減速工況而言，大部分的混合動力車型均配備了制動能量回收系統(tǒng)，所以減速工況下車輛的能量是可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的。其次，F(xiàn)TP75以及WLTC更加貼近于實際用戶的使用情況來看增加了城市工況的測試比例，對于混合動力車型而言，在低速的城市工況下電動機作為主導的模式甚至可以讓發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)，如此一來城市工況測試比例的增加對于混合動力車型而言倒是一大利好?？梢赃@樣說，F(xiàn)TP75以及WLTC測試循環(huán)其實更加適合于混合動力車型的成績?nèi)〉?。雖然沒有相關的實驗數(shù)據(jù)說明問題，但是以筆者個人的猜測來看的話，只要是混合動力系統(tǒng)中電動機出力比例能夠達到一個合理的范圍，那么一款車型同時滿足京六和國六的排放測試循環(huán)也并不見得是一件不可能完成的事。
　　
　　第三一點，從企業(yè)本身的角度來看，混合動力技術還具備著投資收益高的優(yōu)勢。
　　
　　在經(jīng)過了十余年的發(fā)展之后，混合動力技術已經(jīng)呈現(xiàn)出了規(guī)?；l(fā)展的產(chǎn)業(yè)態(tài)勢，而混合動力系統(tǒng)的整體研發(fā)成本、后期制造成本也因此得到了大幅度的降低。在眼下的產(chǎn)業(yè)結(jié)構中，以現(xiàn)有的傳統(tǒng)內(nèi)燃機動力為基礎打造一套混合動力系統(tǒng)而帶來的品牌整體排放水平的提升，所需投入不見得會比在傳統(tǒng)內(nèi)燃機上下功夫要來得多。所以就這一點來看，混合動力技術對于汽車企業(yè)就有著更大的吸引力。
　　
　　另外一個方面，目前混合動力技術的成熟發(fā)展已經(jīng)使得混合動力車型具備了與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型除動力系統(tǒng)以外的產(chǎn)品競爭力，已經(jīng)具備了大規(guī)模鋪開的市場前提。在這種情況下，混合動力車型所帶來的銷量增加也會促使品牌平均排放水平的提升。更重要的一點在于，混合動力技術的推廣是可以涵蓋所有車型的，這也就包括了曾經(jīng)被視為品牌排放短板的中大型車。那么在這種情況下，混合動力系統(tǒng)的投資收益又得到了進一步的提升。
　　
　　至于最后一個方面，當然就是混合動力系統(tǒng)的一個分支，插電式混合動力系統(tǒng)能夠帶來的在計算品牌平均油耗和排放限額時的優(yōu)惠。
　　
　　如果我們以發(fā)展的眼光來看問題的話，混合動力系統(tǒng)畢竟是一種全新的事物，其生命力以及存在的價值就體現(xiàn)在技術的可拓展性以及其先進性上。所以毫無疑問的，隨著排放標準的越發(fā)嚴苛以及汽車動力技術的發(fā)展，混合動力系統(tǒng)將會迎來大發(fā)展的契機，最終在無形中完成對傳統(tǒng)內(nèi)燃機動力的取代。