李開國:內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)化結(jié)合是必然結(jié)果,混合動(dòng)力要加大發(fā)展
5月28日,第五屆車用動(dòng)力系統(tǒng)國際論壇在上海松江召開。本屆論壇由上海市松江區(qū)人民政府、中國汽車工程學(xué)會(huì)、中國內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)指導(dǎo),浩思動(dòng)力承辦,匯聚了政界、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界等各方力量,共探全球汽車動(dòng)力系統(tǒng)多元發(fā)展之路。論壇現(xiàn)場,中國汽車工程學(xué)會(huì)監(jiān)事長李開國圍繞“汽車低碳技術(shù)發(fā)展路徑”這一主題帶來主旨報(bào)告。作為《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖3.0》(以下簡稱《技術(shù)路線圖3.0》)的主要負(fù)責(zé)人和推動(dòng)者,李開國透露,《技術(shù)路線圖3.0》或?qū)⒂诮衲?~10月正式發(fā)布。
李開國表示,一眾亮眼的數(shù)據(jù)展現(xiàn)了當(dāng)前中國汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。一方面,從產(chǎn)品到規(guī)模再到全球化,中國汽車產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)優(yōu)異。2024年,我國汽車產(chǎn)銷超3100萬輛,汽車市場進(jìn)入平穩(wěn)增長期。其中,2024年我國天然氣重卡增長迅速,達(dá)到17.8萬輛,拯救了發(fā)展低迷的商用車產(chǎn)業(yè)。
另一方面,汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能降碳水平不斷提高。2023年,燃油新車平均裝備質(zhì)量1.63噸,但單位整備質(zhì)量油耗僅3.68L/100km/t,較2019年下降月17%;發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率超43%,混合專用汽油機(jī)裝車,功率分流、P1+P3等混動(dòng)技術(shù)規(guī)模量產(chǎn)。污染物方面,與2019年相比,2023年汽車保有量增長7600萬輛,其中作為CO和HC主要排放源的乘用車增長5900萬輛,單車平均排放下降了13%~18%;作為Nox、PM主要排放源的商用車保有量增長1700萬輛,單車排放下降15%~30%,這主要靠技術(shù)和產(chǎn)品的提升。
在綠色低碳愿景目標(biāo)上,為助力中國“3060”目標(biāo),2023年《汽車產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展路線圖1.0》發(fā)布,對(duì)2040年乘用車、商用車發(fā)展都提出了明確的降碳目標(biāo)。此外,為建設(shè)“美麗中國”,生態(tài)環(huán)境部也針對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、中等發(fā)達(dá)地區(qū)、欠發(fā)達(dá)地區(qū)提出了明確的污染物排放控制目標(biāo)。
在車型碳減排目標(biāo)上,對(duì)乘用車來講,到2040年平均碳排放要減少60%;對(duì)商用車來講,要降低41%。從車型能耗指標(biāo)上看,對(duì)乘用車而言,到2040年混合動(dòng)力新車型平均油耗下降22%,典型A級(jí)EV電耗下降16%;對(duì)商用車而言,以牽引車(49t)為例,2040年柴油車平均油耗下降14%,EV電耗下降10%?!盁o論是乘用車,還是商用車,能耗的下降都無法完全靠傳統(tǒng)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn),一定是內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)化的結(jié)合,即混合動(dòng)力占比、滲透率會(huì)越來越高?!崩铋_國強(qiáng)調(diào)。在污染物排放上,對(duì)道路交通環(huán)境影響的監(jiān)管正逐步從傳統(tǒng)的尾氣排放擴(kuò)展到更廣泛的非尾氣排放領(lǐng)域。對(duì)于動(dòng)力電池來講,李開國強(qiáng)調(diào),行業(yè)要關(guān)注歐盟新電池法案對(duì)動(dòng)力電池碳足跡和回收率、關(guān)鍵金屬材料回收率的要求。歐7標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)車輛電池的耐久性要求限值,對(duì)重型車輛也提出了要求,對(duì)電池發(fā)展帶來新的挑戰(zhàn)。
面對(duì)上述目標(biāo)和挑戰(zhàn),關(guān)鍵技術(shù)如何發(fā)展?李開國表示,《技術(shù)路線圖3.0》便試圖回答這一問題。在他看來,需要運(yùn)用多種技術(shù)、多種手段、多種工具來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳的目標(biāo),混動(dòng)化、低碳化、智能化目標(biāo)便應(yīng)運(yùn)而生。
從動(dòng)力系統(tǒng)來講,混合動(dòng)力是節(jié)能低碳的重要技術(shù)路徑。2023~2024年,混合動(dòng)力車型銷量成倍增加,這是后補(bǔ)貼時(shí)代回歸價(jià)值觀的必然結(jié)果。在未來發(fā)展中,行業(yè)要高度重視混合動(dòng)力。其中,提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率是重要抓手。此外,《技術(shù)路線圖3.0》提出另一要素:發(fā)動(dòng)機(jī)寬域的高效區(qū),即最高熱效率降低5個(gè)百分點(diǎn)時(shí)的高效區(qū)應(yīng)當(dāng)盡可能的大?只有更寬的高效區(qū)才能保證混合動(dòng)力做好。因此,所有的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率和寬域的高效區(qū)的要求都是為混合動(dòng)力準(zhǔn)備的。
另外,低碳零碳內(nèi)燃機(jī)也需要關(guān)注。“發(fā)動(dòng)機(jī)沒有錯(cuò),排放問題、二氧化碳問題主要是燃料的問題?!崩铋_國認(rèn)為,發(fā)動(dòng)機(jī)本身不是天然污染的產(chǎn)品,當(dāng)燃料做到低碳、零碳就可以給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來發(fā)展的機(jī)會(huì)。此外,從能源布局上,目前看來,2030年氫能將迎來發(fā)展拐點(diǎn)。因此,此次《技術(shù)路線圖3.0》從高效、低排放、高可靠等方面對(duì)低碳零碳內(nèi)燃機(jī)提出要求:到2040年,低碳零碳發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率達(dá)52%,升功率35Kw/L,關(guān)鍵部件成熟度達(dá)9級(jí)。
另外,《技術(shù)路線圖3.0》對(duì)整車節(jié)能也提出更多要求。此前的1.0、2.0版本主要關(guān)注A級(jí)車和B級(jí)車。此次《技術(shù)路線圖3.0》率先對(duì)A0級(jí)、A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)、D級(jí)五種等級(jí)的車型分別提出了節(jié)能和技術(shù)的要求。在李開國看來,這是中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然,也是品牌向上發(fā)展的必然。具體而言,《技術(shù)路線圖3.0》就整車節(jié)能對(duì)輕量化與可回收材料、低阻低摩擦、智能化能量管理等方面提出要求。
“我們堅(jiān)持高效化、混動(dòng)化、智能化,這是傳統(tǒng)動(dòng)力的必然走勢,內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)化的結(jié)合是必然結(jié)果?!崩铋_國表示,內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)并非對(duì)手,而是朋友。就乘用車而言,混動(dòng)是重點(diǎn),先進(jìn)混動(dòng)以“高效專用發(fā)動(dòng)機(jī)+深度混動(dòng)”為技術(shù)特征,傳統(tǒng)能源發(fā)動(dòng)機(jī)兼顧動(dòng)力、環(huán)保和經(jīng)濟(jì);就商用車而言,會(huì)出現(xiàn)多種動(dòng)力并存,柴油機(jī)和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率進(jìn)一步提升,混合動(dòng)力和氫/氨等零碳燃料在特定場景加快示范應(yīng)用。