1车企在华新能源技术解读

　　【汽车点评·技术解读·原创】

　　最近笔者比较关注的点不在汽车而是环境与生态，看着那些骨瘦如柴的北极熊，笔者深切的感受到推广新能源汽车的意义之重大，也真的忍受不了汽车对于环境的肆意破坏以及对于地球有限的化石能源的消耗了。所以我们今天很有必要从技术方面看看在中国的这些车企们未来的新能源路线，并解读一下。这其中有一个重要的问题，未来是走纯电动的路线还是走各种类型的混动路线呢？咱们带着问题去文章中寻找答案吧！

　　在进入我们本篇的正题前，我们有必要简单了解一下目前新能源车型的分类。目前主流混动车型分类为：HEV（Hybrid electric vehicle）普通内燃机加电动机组成的混合动力车辆、PHV（Plug-in hybrid vehicle）可插电式混合动力车辆、PHEV（Plug-in hybrid electric vehicle）可插电式混动车辆。这其中PHV与PHEV的区别主要在于电池组的容量以及可否在EV（Electric Vehicle纯电动车辆）模式下行驶到法律法规规定的里程，以及FCV（Fuel Cell Vehicle）燃料电池车辆和EV（Electric Vehicle纯电动车辆）。下文我们将围绕这些来展开。

　　丰田目前在国内有着广汽丰田以及一汽丰田两家合资公司，外加上丰田在中国的TMEC中心（TMEC英文全称是Toyota Motor Engineering & Manufacturing (China) Co., Ltd.也就是丰田汽车研发中心（中国）有限公司，它是丰田在全球设立的第六大研发机构）使得其在中国大力发展新能源车型时显得底气十足。作为全球率先量产推出混动车型的车企，丰田在新能源车型的技术方面造诣颇深，除了在HEV中的大量专利技术外，其FCV的量产版车型，也就是Mirai（直译为未来的意思）已经开始在日本上市销售。所以丰田在中国将会把HEV发展到底，然后紧接着是FCV，其技术路线图中对于EV纯电动车型并没有提及，也就是丰田未来在中国的发展思路是：以FCV为主要研究方向，HEV车型作为面对市场推出的主力产品。其2020年的全球计划更是对FCV有着3万辆的目标，对HEV更是有称得上是丧心病狂的150万辆的目标，这还没完呢，2050年丰田更是要消灭单独用内燃机驱动车型的生产。

△ 图为将在东京车展上亮相的丰田FCV Plus车型，其基本不会推出量产版的车型，主要讲作为丰田燃料电池车技术的展示。概念车搭载氢燃料电池动力系统，其燃料电池组安置在两个前轮之间，储氢罐则置于车身后部。

　　对于未来的主力推广车型，丰田HEV所搭载的技术极其复杂，这其中包括了使用阿特金森高效率循环的汽油机，就拿目前已经披露了技术细节的第四代普锐斯车辆来说，新车搭载的汽油机燃效已经达到了40%，要知道普通汽油机的燃效基本都处于38%以下。这也是目前突破教科书自然吸气汽油发动机39%热效率的全球最高热效率汽油发动机，其1.8L阿特金森汽油发动机与两台电机的组合更是让未来丰田通过TNGA（Toyota New Global Architecture）底盘衍生车型充满了想象。

　　注：丰田对于HEV一般称为HV；FCV也主要是丰田对于燃料电池汽车的缩写简称，其他称法还有FCEV（与FCV一样，只是在英文中缺少了E-electric，但意义相同）。

△ 这台热效率达到惊人的40%的汽油发动机主要依靠将EGR（尾气再循环）的极限阀值由现款普锐斯车型的21%提高至全新普锐斯车型的28%，并增加冷却尾气的循环量，热容量就会增大，从而降低缸内气体的温度，预计可在抑制爆震的同时，使冷却器损失比现在减少8%，其技术原理与宝马发动机喷水技术类似，只是实现技术原理的手段路径选择并不一样。

　　遥想当年，第一代以及第二代普锐斯搭载的“1NZ-FXE发动机”最高热效率为37%，而第三代普锐斯车型搭载的“2ZR-FXE发动机”达到了38.5%，全新普锐斯40%的数据开始让未来的高效率汽油发动机有了更多的想象空间。

　　除此之外，对于汽油发动机燃烧室形状的深入研究，使得在形成油气混合气体并进行点燃前的涡流更加合理，也使得丰田第四代全新普锐斯所搭载的这台1.8L高效率汽油机有了更加强劲的表现。这方面的研究可真不是10年8年的功夫可以练就的。

△ 除此之外，对于未来搭载混动系统的新能源车型，丰田还特别推出了E-Four四驱系统，该系统的实现是得益于在车辆后部的一台单独的电机，实现的四驱形式类似于纯电动车型提出的“轮边驱动”的四驱概念，这样对于细节的孜孜追求也是成就“丰田混动大法”的驱动力源泉。

　　不仅是燃效变态的汽油发动机，还有TNGA平台应用后带来的车身轻量化技术加上E-Four这样专为混动车型设计的四驱系统还有E-CVT等配备。当然了，这些方面的强大技术支持都为混动车型有更加节能环保的出行行驶方式做出了突出贡献。

△　　新的TNGA底盘将推进下车身及悬挂等部件的通用化，动力传动系统也会实现低重心化和低配置化。将从FF（前置发动机、前轮驱动）型中型车——全新普锐斯开始导入，然后陆续在小型车、大型车、FR（前置发动机、后轮驱动）车型中采用支持这些车型的新底盘。丰田打算在2020年左右为5成汽车（按全球销量计算）导入新底盘，这其中的混动车型大部分都将采用这一底盘架构。同时TNGA对于车型轻量化也作出了很大的贡献，其可以采用兼顾高强度和轻量化的热冲压材料的同时，提高使用980MPa以上的超高张力钢板的比例。

　　可以说丰田混动车型在细节上的用功着实让人惊叹。作为混动车型研发的先驱，丰田还在诸多混动技术上有着自己的专利，凭借自己的专利技术，丰田也迫使相当一部分的欧美主机厂走向了PHEV等技术路线。考虑到国内大力推广发展新能源汽车技术的大环境，未来要想自己的产品有更强的竞争力，搭载这些技术的车型也将在国内上市，在笔者写本文的时候丰田中国已经开始有所动作了，紧接着就广丰和一丰各自一款全新混动车型的推出，双擎版卡罗拉（一汽丰田双擎版卡罗拉车型上市链接）以及雷凌。但是丰田研发方向对FCV更加倾斜。

△ 单是就丰田FCV量产版车型Mirai出现就已经是全球汽车行业的一次震荡，氢燃料电池车型简直就是汽车驱动形式发展的究极形态，行驶过程中的真正零排放以及续航里程的保障都是其他所有形式的新能源车型所无法企及的。不过其中的技术难题也来了。

　　丰田FCV Mirai所使用的氢氧燃料电池关键性的技术有以下几点：

　　1、氢气的储存于运输，要保证氢气的安全，防止爆炸的产生。

　　2、用贵金属铂（化学元素符号：Pt）作为催化剂成本过于高昂，更加合理的催化剂选择与使用也是技术上的难题。

　　3、质子交换膜技术。

△ PEMFC作为FCV主要的能量来源，其化学反应原理并不复杂，但是要实现这一过程需要的技术可真的是不简单。丰田未来主要的研发方向也将更加倾向于FCV，因为FCV的优势太明显，有着EV的零排放，还有内燃机车型的加装燃料快捷方便，不用担心EV的续航里程。

　　以上的3个重要的技术丰田都已经取得了突破，不过这里必须要说明的一点是：目前氢氧燃料电池汽车所需要的工业级高纯度氢气的制造还存在着高耗能高排放的问题（3种方法制造均属于高耗能高排放），这也在一定程度上抵消了FCV的环保优势，不过随着未来对于氢气作为能源燃料的使用逐步走上日程，氢气的制造将会更加的环保节能。说到了FCV，日系厂商的功力还真的是蛮强的，下面我们继续来说一个欧系的汽车厂商-沃尔沃。

2沃尔沃的新能源技术解读

　　说了日系，我们下面来说一说欧系的汽车主机厂们的问题。沃尔沃这个有着北欧豪华风情加上先进主被动安全技术的瑞典汽车厂商目前与国内的自主品牌吉利的关系，相比不用笔者我多说您也知道，沃尔沃高层近日层表态：大众柴油机丑闻事件表明一个问题，那就是内燃机车型的末日就要到了。也因此沃尔沃的新能源车型计划也浮出水面。

△ 未来将于2017年推出首款紧凑级车型，其或为介于长轴距版V40车型以及未来的C40车型衍生出的XC40，且到2019年将推出首款紧凑级纯电动汽车，以及更多的PHEV。

△ 这里比较重要的发展计划是推出XC40车型，并考虑推出其PHEV版。这个时间节点设置为2017年，我们并不会等得太久。所以未来沃尔沃在华新能源战略或将倚重与PHEV和EV的全面发力，同时沃尔沃CEO哈坎·萨缪尔森（Hakan Samuelsson）更是表示到2020年，纯电动车型的产销比例要占到全部车型的10%。

　　未来沃尔沃与吉利正在研发的CMA（Compact Modular Architecture紧凑级模块化平台）将要共享沃尔沃SPA（Scalable Platform Architecture可扩展平台）诸如动力总成、主被动安全、人机交互系统等技术，这个CMA平台本来是针对于沃尔沃旗下小型以及紧凑级车型而量身定制的，不过加入了SPA中大型车平台的一些技术。

△ 也正是由于CMA平台高效的可扩展性，未来的PHEV甚至是EV计划才有实现的技术保障，图中显示的Flexible均为可以调整的，这也意味着对于PHEV甚至EV这个平台都能积极的响应与配合，并且共享SPA中大型车平台的诸如动力总成、插电式混动系统、底盘悬架元件、人机交互系统以及安全系统在内的诸多技术。

　　目前沃尔沃的PHEV是基于XC 90 T5版车型上所搭载的插电式混动技术为蓝本。

△ 目前沃尔沃XC 90 T5插电式混动版车型的技术参数比较一流，不过走PHEV的路线也或多或少受到丰田在混动专利技术上不授权的影响。

　　而未来沃尔沃也不单单会自己进行研发投入。

△ 同时加上自家Drive-e系列发动机技术的良好扩展性，未来沃尔沃新能源车型的发动机还将继续使用目前的Drive-e系列。但PHEV或将采用在变速箱上集成驱动电机的做法，这点吉凯恩深喑如何做到更好，两者未来的合作或将更加紧密。

　　而在PHEV或者EV车型用的电池方面，沃尔沃也不肯示弱。

　　由于瑞典在燃料电池的研究方面与拥有世界先进水平的日本相比有一定的技术积累，同时其锂电池技术也比较先进。

△ 由于混动车型对于节能减排的需求是面面俱到的，所以在没有想丰田那么变态的高燃效汽油发动机的情况下，沃尔沃Drive-e的发动机中的2.0T采用了涡轮增加加机械增压的双增压形式。

　　先进的平台技术融合，加上自身动力总成的技术优势以及电池技术方面的不断积累，沃尔沃的新能源技术路线也或多或少的代表了欧洲方面的汽车厂商们的方向。

△ 先进高效的CMA平台加上成熟可靠的混动系统，未来推出基于不同市场的不同车型，沃尔沃显得也十分自信。但是其PHEV使用的插电式混动系统将大大提高车辆的整备质量，在燃油模式下其油耗或许还要比普通燃油版车型略高。这种PHEV系统布局或将有更加灵活的选择，诸如是否在车型后桥配备单独的驱动电机，电池组容量等问题的解决也将根据市场以及不同的车型迅速做出反应与设计上的调整，这样也能更快的走向市场，赢得宝贵的商业先机。

　　不过欧洲主机厂乐此不疲的这种PHEV模式也是有一定的无奈，活生生是一套燃油版车型加上一套电池组以及驱动电机，整备质量的增加可真不是一点半点。

△ 不过找到一个很好的平衡也是这些欧洲主机厂善于把握的，比如我们为了车辆的实用性可以阉割掉四驱系统，对吧？Heinrich Nordhoff，这位曾经创造雅特、成就高尔夫的汽车教父曾说：相比把一堆华而不实只是追求丧心病狂时髦感的东西推销给消费者，我更愿意给人们提供一种诚实可靠的价值。欧洲厂商在新能源汽车方面也体现出了这种忠于消费者的务实心态。

　　大众集团在最近的柴油机排放丑闻面前显得不那么有精神，也更是将欧洲“节能减排的柴油机”弄到生命的尽头，骗永远不是个好办法；但是说到了新能源汽车，大众集团表示未来除了交各种罚款外，另外拿出19亿美金用于新能源车型平台的研发的投入，谁让当初MQB以及奥迪MLB-Evo平台都基本没有考虑到PHEV车型以及纯电动车型的发展呢。没办法，MQB平台衍生新能源车型的潜力实在是很有限，开发全新的MEB平台就成了大众的新途径，未来两年推出续航里程250-500km的纯电动的小型EV也是其PHEV与EV计划双双推进的战略。由此欧洲的主机厂基本都希望通过模块化的车型平台，加上自己研发的插电式混动系统与纯电动一起作为发展的方向。

　　而作为这些欧洲整车长最高利润的中国市场，未来这些新能源插电式混动车型以及纯电动车型也将一并来到，毕竟中国的新能源从补贴到市场竞争程度上来说都是很大的，那中国市场作为主要经济来源的大众更是不敢掉以轻心。

3美系品牌的技术路线战略

　　慵懒的美国人一向是V8大排量的忠实拥趸，笔者这里实在不好意思拿出来美国的新能源技术，不过美国人向来不差的就是高端的技术，真要说新能源汽车那Tesla就足够了。而美国的其他车企在新能源技术方面都普遍采用的是与日系的车型进行技术合作。比如，在2020年前GM将于日本的本田合作共同推出FCV车型。除了丰田外，本田的FCV技术也十分的成熟。不过想想美系车企在国内的车型导入比较缓慢的情况，想必未来即使大家都发力新能源车型的时候这个情况也还是不会有太多的改善。就说迈锐宝吧，美国第九代已经要进入市场销售了，国内与GM的合资企业居然搞了个第八代的Facelift给国内消费者，笔者对此做法深表遗憾。不过考虑到目前的本田PHEV车型将在2017年把纯电续航里程提升到约64km，未来对美系车企来说这或许也有不少的用处。

△ 本田除了在FCV领域也有所建树外，对于PHEV也有所发展，其最新的项目进程标明，本田的PHEV车型将在2017年把纯电动模式的续航里程提升到约64km。考虑到与GM的技术合作关系，未来美系或将引入并使用，很有可能推出在国内的PHEV车型。

△ 第九代迈锐宝在混动车型方面由一台1.8L直喷发动机以及两台电动机组成，其综合最高输出功率为136kW（182Ps），动力锂离子电池组容量为1.5kWh，由80个单元组成，纯电动模式下最高速度可达88km/h。此外，该车还应用了排气热回收技术（Exhaust Gas Heat Recovery，简称EGHR）。

　　想想目前国内对待新能源车的追捧态度，未来的混动版第九代迈锐宝或许也将进入国内市场，对你没听错这里的也许肯定不是2016年，至少按照目前美系车企在国内的情况来说不太可能。由于与日系车企的技术合作，美系车企未来在华的主要方向是以HEV为主，加上自己或研发更加先进的EV车型，同时FCV方面也是与日系进行技术合作。

　　总结：综上所述的情况，我们大致看清了主要车企未来在华的新能源战略的技术方向。日系合资企业都将主要以强混动也就是HEV为主，其主要的代表技术在于高燃效的汽油发动机，成熟的车型模块化平台以及电池技术，FCV是未来的主导发展方向。而欧洲的合资车型将投入更多研发资金补课，开发能生产适应市场的PHEV车型平台，并在插电式混动系统的平衡上深入研究，同时EV也是他们正在努力的方向，至于FCV至少目前还没听说过。美系合资就比较懒散，拉着日系车企一起搞搞技术合作，未来的技术将有更多的日系血统在其中，但是并没有欧洲人对于PHEV发狂版的着迷于热爱。而对于我们自主品牌，这事一句话不太容易说清楚，我们单找时间在继续聊聊国内的自主品牌的新能源技术。