内燃机研究分析

来源：虎嗅网沃尔沃前一阵在上海建立了电机实验室，准备与欧洲联合研发第二代沃尔沃电机驱动系统。其实电动车市场中，目前但凡是销量不错的车型，所采用的电机都是自研的。之所以如此，是因为电机研发就如同内燃机研发一样，对于电动车来说是比较核心的技术壁垒之一。因为电机表现直接影响着续航、性能等关键参数，所以沃尔沃要想在电动车市场真正有所立足，就必须自己深入研发自己的电机和整套电驱系统。相信不少人听过这样一句话：“中国大力发展新能源汽车，其中一个重要的原因即是内燃机技术一直处于落后状态，换到电驱更容易实现弯道超车。”对于很多人人来说，可能认为电动车用的电机其实与“四驱车”“普通电机”一样，并不算多么复杂。所以直接推导出电动汽车其实没啥技术含量，无非就是四个轮子加台电机和电池。但这个观点错在两点，其一是“四驱车”的电机也有千差万别，但凡小时候玩过四驱车的都知道，虽然尺寸一样，但是不同的电机性能天差地别；其二是“普通电机”基本上都是固定位置，只要能完成生产目标，对体积尺寸重量并没有严格的要求，而电动车所用的电机则是需要在尽量缩小体积重量，达到尽量大的功率。其实除了上述不同，汽车所采用的电机还要求“低转速高扭矩”用于汽车起步性能，“较高的最高转速”用于省去变速箱，“全工况效率高”用于解决电动车携带有限的电池续航问题等。可以说，电动车所采用的电机研发，丝毫不比内燃机研发容易到哪里去。电机研发难在哪？目前电动车所采用的绝大多数为“异步感应电机”和“永磁同步电机”，“异步感应电机”具有更高的极限转速，最高可超过15000转，同时拥有很强的过载能力，最大可达到额定值的5倍，并且这种电机结构坚固、成本低、可靠性好。唯二的缺点是效率略低于“永磁同步电机”和同功率下比“永磁同步电机”尺寸大一些，不同车型会根据具体情况和售价，采用适合的电机类型。注：特斯拉Model 3所采用虽然也是“永磁同步电机”，但稍有不同的是特斯拉的电机是“开关磁阻永磁同步电机”，区别在于这种电机可以调节磁场大小，由此达到低速时扭矩大，高速行驶时提供更高转速保证功率。此外，电动车所采用的电机都是由电池提供直流电源，通过逆变器转换成交流电供给电机使用；同时电机需要一套电机控制器来协调控制电机的输出动力和动能回收；然后还需要加装固定齿比的齿轮箱进行变扭再传递给轮子；另外这套系统中冷却系统也非常关键，影响着整体的性能表现。这些东西组合在一起，如何能够达到更小的体积、更轻的重量、更大的功率，都关乎着电动车最直接的空间、续航、性能表现。为此，沃尔沃上海电机实验室配备了来自奥地利AVL公司和德国CTS公司的电机测试设备，两家业界顶级的测量设备供应商，给沃尔沃带来了业内领先水平的设备控制精度、测量精度以及可靠性。这个实验室的测功机最大功率是400KW，电压最大可以支持到1200V，数据采样率高达2兆赫兹，测量精度可达0.01%，这些在同类实验室当中都是非常高的标准。此外还可以对负载、压力、温度变化以及各种路况和车型的模拟与检测。未来将用于所有涉及中国的产品验证（包括插混），以及配合欧洲实验室进行第二代电驱系统的研发。其实按理说，沃尔沃在中国建立一个电机实验室并没有什么新鲜的，尤其是一众新造车势力早已实现和完成了这一步。但是如果配合上去年沃尔沃宣布的一件事，就能从中看出一些端倪，即沃尔沃的长远目标和规划。沃尔沃想干啥？去年沃尔沃宣布了成立中国电池实验室，其实与电机实验室同在一栋工厂里；今年又加速建设尽快完成了上海电机实验室的落成。其实无论是上海的电机实验室还是电池实验室，只是沃尔沃在中国的第一家。所以这并不是说沃尔沃要将全部研发任务搬迁至中国上海，而是利用中国市场“近水楼台先得月”的优势，一方面针对最符合中国市场需求进行车型研发；另一方面则是通过中欧两端实验室的高度联动，利用两边实验室的成果进行协同研发。尤其像电池实验室，虽然沃尔沃并不会自己从配方角度进行创新和生产电池，但是由于电池供应商（宁德时代，LG Chem）就在中国，所以沃尔沃选择在上海电池实验室进行电池电芯的安全测试，而在欧洲进行整个电池包的安全测试，这样能够进一步提高产品迭代的速率和保证电动车安全的每一个细节。当然，沃尔沃也只是从供应商那采购电芯，真正的组装成电池模组再到电池包是在沃尔沃路桥工厂完成。即沃尔沃是要通过自家实验室的测试结果，判断供应商所提供电池是否有问题，是否符合安全标准，以确保不会出现像前一阵某品牌采购“有问题”电池接二连三的出事故。此外沃尔沃为了应对安全问题，在对电池进行装车测试时候，并没有基于本地的标准进行，而是采用高于行业或者常规的标准进行测试并得到通过。另外沃尔沃在中国市场拥有这样的实验室，可以让整个电动车序列更加有系统化的能力；沃尔沃将会拥有本地强的零部件供应能力、以及本地测试能力，并因此灵活针对不停变换的消费者需求进行产品优化。本质上沃尔沃是通过两个中国市场的实验室，实现利用中国市场庞大的供应链体系，和本地化节省出的成本，对未来整体电动化布局进行提前规划。毕竟沃尔沃长远目标是2025年销量中50%为电动车，并且力求生产制造端的全球气候零负荷运营。实话说沃尔沃在电动化的进程并不算特别迅捷，但是通过前后的两次布局可以看出，沃尔沃是想要在保证电动车型实际表现的基础上，尽快在中国市场推出售价更为合理的车型以提高竞争力。在采访沃尔沃工程师Per Edberg时有一句话令笔者印象深刻，也是这句话让笔者更加正视了一些这家“缓缓来迟”的品牌：“虽然业务相关的问题我作为工程师不该回答，但是如果有这样的机会，沃尔沃研发的电驱系统将会提供全行业，我认为那会对消费者是一个福祉。”

01:052020年9月16日，中国装备制造业的领军企业潍柴集团，在中国山东济南举行发布会，正式发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机。中国工程院院士、上海交通大学副校长黄震发来祝贺视频，并表示提高热效率是内燃机的一个非常重要的研究方向。黄震说：内燃机面临着能源安全和温室气体减排的双重挑战，提高热效率是内燃机技术创新的重要方向。潍柴是我们国家最大的柴油机研发和生产企业，长期以来坚持技术创新。热烈祝贺潍柴成功研发出首台热效率达到50%的产品化柴油机，有力地推进了我们国家内燃机技术的快速进步和发展。

东风悦达起亚耕耘中国市场已有18年，获得了近600万车主的认可，市场积淀可见一斑。近些年，身为韩系代表的现代、起亚声量已经不如从前，不禁让人思索他们何时能重回高光时刻？随着全新K5凯酷离我们越来越近，就越能看到起亚在中国市场蓄势待发的态势。K5凯酷最引人注目的还是较为激进的设计，当深挖内涵的时候会发现，其将强者强于“心”表现得淋漓尽致！世界首创的第四代CVVD技术，就在K5凯酷身上！CVVD，中文名叫连续可变气门持续期技术。在认识这一黑科技之前，还得先简单的来一些“前菜”，比如气门、可变气门正时/升程技术……有了比较之后，才能认识到CVVD的精髓所在！何为可变气门正时/升程技术？发动机的进/排气门是控制着空气/废气进出气缸的大门，是发动机“呼吸”的关键所在。其打开的大小和时长就决定了流量，门开得越大、时间越长，进出的流量也就越大，反之亦然。这扇门开启的时间就是我们常说的「气门正时」，开启的幅度大小就是「气门升程」。现在可变气门正时技术（VVT）几乎是每台发动机的标配，各家的叫法不同。其是通过在凸轮轴的传动端加装一套液力机构，使得凸轮轴在一定范围内的角度可调，从而让气门开启、关闭的时刻变成可调。可变气门升程技术（VVL）最为典型的一个代表，就是本田VTEC！通过在凸轮轴上设计2~3种角度的凸轮，来实现不同的气门升程。比如在低转速下，采用低角度凸轮实现较低的气门升程，提升经济性，而在高转速时切换到高角度凸轮，使得气门打开的幅度变大，为爆发性能吞进更多的空气。常说的爆TEC，就是高转速下切换到“高凸”的时候。本田的VTEC不是线性切换更不是无极可调的，通常是2~3段，难道没有线性、无极可调的？有！宝马家的Valvetronic就是代表之一！宝马实现无极可调的着眼点不是放在凸轮上，而是额外增加一个机构，让凸轮轴上的凸轮不是直接“顶”摇臂推动气门！这一机构使得气门开启的幅度变成一个变量，可在0.25mm-9.7mm之间连续可变。很久以前，发动机气门开闭的时刻和角度都是固定的，自然没法顾及到各个工况。后来有了可变气门技术，开闭的时刻、角度都得以控制，以及连续可变、进排气门都配备，可以满足发动机各工况下的进排气需求，更高的进排气效率也就带来了动力、燃油经济性的提升。在过去很长一段时间甚至现在，很大程度上气门技术牛不牛代表着一台发动机是否先进。既然可变气门正时和可变气门升程一起搭档足够完善，现代起亚集团为何还要花9年的时间去研发CVVD技术？CVVD的精髓在哪儿？时至今日，可变气门正时和可变气门升程确实已经足够完善，但它俩有一件事是做不到的——改变气门开启的时长。起亚第四代CVVD技术的精髓所在，就是其能改变气门开启的时长。这就是为什么在认识CVVD之前，要先上点“前菜”。别人做不到的事儿，你却做到了，这就是牛！咱再来简单梳理一下，可变气门正时（VVT）可以改变气门开闭的时刻，但开和闭之间的时间间隔是固定的，也就是早开就得早关，晚开就得晚关。可变气门升程（VVL）可以改变气门开启的幅度，而开和闭之间的时长也是固定的。门开闭的间隔时长固定，是受限于传统的凸轮轴结构。凸轮是固定在凸轮轴上，是同心轴结构，必然使得两者的转速是一致的。凸轮的“凸角”作用是控制气门的打开，而凸轮的轮廓、宽窄是固定的，那持续开启的时间自然也是固定的。起亚第四代CVVD能改变气门开启时长的关键，就在于它们的凸轮和凸轮轴不是固定连接的，两者间的转速可以不一致。气门早开晚关、晚开早关，延长或缩短气门开闭的间隔时长，在CVVD面前都能迎刃而解！在过去很长一段时间，可变气门技术可以让气门有两个变量，也就是改变气门什么时候开（早或晚）和气门开启的幅度两个变量。CVVD的到来让可变气门技术迈向了一个新的里程碑，带来了第三个变量——气门开启的时长。改变气门开启时长如何实现？本田VTEC的不同“段位”，是在凸轮轴上多设计了一两种角度的凸轮。宝马Valvetronic是靠凸轮和气门之间的一个机构，实现气门升程可变。那起亚的CVVD技术的独特凸轮设计，是怎样影响气门开启时长的？CVVD系统的构成主要有偏心轴机构、驱动电机、控制单元，最核心的就是偏心轴机构！因为CVVD的凸轮轴和凸轮不是固定连接，凸轮轴心（旋转中心）可以移动，所以两者之间的转动会有转速差。如果凸轮凸角顶开气门时的转速慢，那开启的持续时间越长，反之则越短。通过一个偏心轴机构的极简化的.gif，可以很好地帮助咱理解这一奇妙的机构。（紫色杆指代凸轮轴，蓝色杆指代凸轮凸角，橙色杆的中心指代凸轮的中心点。）三个模型中，紫色杆也就是凸轮轴的转速都是一样的，不一样的是蓝色杆，能形成转速差就得益于偏心轴的结构。中间的模型紫色杆和蓝色杆总是转速相同，那是因为凸轮和凸轮轴的中心点是相同的，也就是传统的同心轴结构，改变不了气门开启时长。当凸轮中心点左移，即gif中的左边的模型，形成了一个偏心轴结构，这时会发现蓝色杆（凸轮凸角）在左半圈转得比较慢，右半圈却很快。右边的模型是将凸轮中心右移，得到左快右慢的效果。试想，我们把气门放在模型的左侧，而左边模型的蓝色杆（凸轮凸角）在左半圈转得慢，那意味着凸轮凸角顶着气门的时间更长，那气门就会保持一个较长的开启时间。右边模型蓝色杆（凸轮凸角）左半圈转得快，那气门就会保持一个较短的开启时间。到这儿，是不是就醍醐灌顶了~CVVD能带来什么好处？气门技术就是为了控制发动机的呼吸，使其适应不同的工况，达到我们所需的燃效、性能等目的。起亚第四代CVVD如此了得，那可以带来哪些实际的疗效？气门开启时长变得可控，发动机的性格也就更加多变且可控，实现奥托、阿特金森、米勒循环，压缩比在4:1-10.5:1之间灵活调整都是轻轻松松的事儿。起亚官方表示，采用第四代CVVD技术后发动机的动力性能提升了4%，燃油经济性提升了5%，排放物减少了12%。在全新K5凯酷身上应用了该技术的1.5T发动机，最大功率为125kW，峰值扭矩253N·m，综合油耗降至5.7L/100km。要性能还是燃油经济性？第四代CVVD：我全都要！可能有同学会问，复杂的机构使得可靠性都要打一个问号！有这样的疑问很正常，至于起亚第四代CVVD的耐久可靠性，我们谁也下不了定论。但是，要知道现代起亚集团的工程师为此可是付出了长达9年的时间！另外，这套CVVD技术主要是机械结构！使凸轮旋转中心发生偏移的机构都是纯机械的，而驱动这一机构的力则来自于电机。在旋转、滑动部件的表面，高精度加工是肯定的，其还有专门的润滑油道，保证可靠耐用性。如果电机挂了，凸轮轴、凸轮还是能正常工作的，此时发动机还能进行“呼吸”，只是失去了控制气门开启时长的技能。相较之下，柯尼塞格的Free Valve就是一个极度电子化的产物，毕竟直接把凸轮轴给舍弃了，每一个进、排气门都有单独的电控执行器。同样是一个了不得的技研结晶，为什么没有被量产向大家敞开怀抱呢？或许，一个高成本因素就足以阻挡Free Valve大量走向民间！起亚这套CVVD采用纯机械结构，很大程度上就是为了可靠性，因为大多由机械引起的故障可以通过设计、测试去预测得知~写在最后全新一代K5凯酷，起亚率先给了它第四代CVVD连续可变气门持续期技术，让气门开启总时长不可变成为历史，也让K5凯酷在众多对手面前技高一筹。在新车身上还有一个法宝，那就是第三代i-GMP平台，低重心、轻量化设计，以及更优的车身结构可以让行驶性能和乘坐体验再上一层楼。近些年，电动化革命在紧锣密鼓地推进，传统内燃机的地位、未来命运造成了很大的威胁！但是，伟大的汽车工程师们并没有放弃内燃机，马自达的汽油压燃、日产的可变压缩比、丰田的超高热效率、起亚的连续可变气门持续期技术……都是内燃机的狂欢！内燃机气数已尽？未必未必！

这两年汽车电动化的呼声很高，越来越多的车企开始研发销售自家的纯电汽车，因为大部分人认为电动车汽车是未来的发展方向。虽然现阶段纯电动汽车还面临着充电时间长、续航里程短等缺点，但优点也同样突出，比如纯电车动力好能一直爆发最大扭矩；结构简单电动机加电池就能构成动力系统，不需要传统汽车的变速箱。正是因为这些传统燃油车无法匹敌的优点，如果有朝一日电动车能解决充电和续航问题，那性能绝对要碾压传统燃油车。如果以未来的眼光看，未来汽车电气化控制会越来越多，比如无人驾驶汽车，靠的就是稳定强大的智能电气化系统，而电动车能给电器系统提供稳定的电源，也就是说要实现汽车智能化，必须先让汽车电动化，这就是为什么大部分人看好纯电车的最重要原因。那这样看来，未来汽车厂家大力发展电动汽车就行了，内燃机完全可以淘汰。其实最近几年，网上关于内燃机淘汰的声音就此起披伏，特别是今年9月份大众曝出了停止招收车辆工程、机械工程、热能与动力工程等专业的应届毕业生，反而招收计算机工程、软件工程专业的学生，让这场关于传统汽车的讨论达到了高峰。大众不招收机械、热力、材料专业的学生可能是刚好是这些年此类岗位的人数已经饱和，也许只是个例，并不能说明行业问题。但透过网友的讨论，似乎能深切的能感受到未来机械、热力、材料专业的学生或许真的没有计算机、电器、软件专业的学生好就业。而这场讨论中，可以看出大家对传统内燃机汽车是看衰的，大部分人都觉得以后一定是电气化，纯电动车的时代。其实本人也不否认汽车一定会迈入电气化时代，但在此时此刻的这几年，内燃机就真的气数已尽了吗？或许说车企已经不用研发内燃机了，直接过渡到纯电车就好了吗？我们以国产车企为例，按理说国产车企起步晚，发动机技术方面相对落后，纯电汽车的到来让所有人重新站到了起点，那国产车企应该抓住机会，完全抛弃内燃机，集中力量发展纯电动车！但实际情况明显不是，不仅不是，有几个国产车企还投入巨资，大力开发新的内燃机。比如2017年面世的长安蓝鲸发动机，现在已经推出了2.0T、1.5T和1.4T多种排量，这几年也陆续装配到长安的车型上，并且还连续3年拿到了“中国心十佳发动机”称号。比如吉利和沃尔沃共同研发的领克1.5T发动机，动力足抖动抑制得也相当好，而奇瑞、比亚迪、长城等国产一线品牌同样也都没有放弃内燃机的研发。新的发动机给汽车厂家带来的效益也是明显的，比如长安蓝鲸发动机发布后，不仅带来了车型销量的增长，还让钻研技术的品牌形象深入人心；吉利就更不用说，领克03、缤越的销量已经说明一切，所以说市场是欢迎内燃机新技术的，消费者也是鼓励发展内燃机技术的。个人认为，往后10年内燃机不仅不会死，因为环保的要求还会迎来一波技术革新的小高潮，所以现阶段内燃机的研究并不是没有未来，而是大有希望。未来虽然是电气化的时代，但完全电气化保守估计也还需要十几二十年时间，这段时间里内燃机仍然占大多数，所以现在研究内燃机并不过时，放弃内燃机的厂家才是必死无疑！

在环保议题以及各国法令的影响下，各家汽车大厂纷纷开展电动车版图，电动车成为了汽车产业的发展趋势。但根据马自达公布的调查显示，近60%的欧洲驾驶人对汽油和柴油引擎的未来，仍然抱持着正向观点。尽管电动车彷佛已成为未来的代名词，但根据马自达公布的调查显示，近60%的欧洲驾驶人对汽油和柴油引擎的未来，仍然抱持着正向观点。马自达与Ipsos MORI合作进行马自达驾驶人计划研究，对欧洲主要市场的1,008人进行了调查，平均58％的人认为「汽油和柴油引擎还有很多创新和改进的空间。」而在波兰如此认为的民众达到65％，德国、西班牙和瑞典也达60％以上。许多组织认为在未来的汽车产业中，内燃机引擎完全没有立足的空间。但根据马自达的调查结果显示，消费者不一定认同这种观点。透过本次调查，马自达发现欧洲人其实对内燃机引擎并未完全放弃希望，甚至认为还有很多创新和改进的空间，马自达近期也透过类似的调查，来支持提高内燃机引擎热效率之目标。当电动车在波兰的销量上升到58％，仍有31%的驾驶人希望柴油车可以存续下去；同时，平均33%的驾驶人表示，倘若汽、柴油车的运行成本与电动车相同，他们更喜欢汽车与柴油车。在意大利有54%的驾驶人表达了这种看法。尽管电动车的普及似乎已是无法改变的大趋势，但仍有许多偏爱内燃机引擎的消费者。自动驾驶技术的发展趋势迅猛，已是不争的事实，但在法国和荷兰的汽车数量下降幅度低至25％的同时，事实上只有33%的驾驶人欢迎自动驾驶车辆出现，接受度仍有成长空间；尽管如此，马自达仍聚焦于安全配备以及自动驾驶技术的开发。随着马自达 Sustainable Zoom-zoom 2030计划的发展，以优秀引擎结合效率电能科技。实现此计划的核心便是Skyactiv-X汽油引擎，马自达不断强调这将是第一款使用压缩点火式 (CI，Compression Ignition，普遍使用在柴油引擎) 的量产汽油引擎，结合了汽油和柴油引擎的优点，实现卓越的环保表现、动力和加速性能。下一代马自达3预计会搭载Skyactiv-X汽油引擎，兼具传统火花塞点火式与HCCI压燃汽油引擎之优势，图为官方公布之测试车。平均有69％的驾驶人希望未来的世代能够继续选择驾驶汽车，波兰有高达74％的驾驶人如此希望，在英国、德国、法国和瑞典也有70％以上的驾驶人认同。马自达相信「驾驶」是人们想要保留的一项技能，驾驶是一项有趣且具功能性的活动，许多人希望这种技能可以留存至后代。这些情感表现在马自达的调查结果中显而易见，这些结果显示了汽车与驾驶者之间的重大情感联系。

财联社(北京,记者 徐昊)讯,汽车行业电动化转型的大势，正驱使拥有深厚技术积淀的老牌车企放弃内燃机的研发，而时间节点均指向了2030年前后。3月21日，大众汽车品牌首席执行官贝瑞德表示，公司没有开发新型内燃机发动机的计划，目前公司正将重点转向电池驱动汽车。“在近期这段时间内，依然需要燃油车来保证企业的正常运营，但显然这已经不是未来的趋势。这些收入将会全部投入电动车的研发，之后会尽可能的找回曾经的优势。”在贝瑞德看来，传统燃油车会和电动车并行存在一段时间，但终究将被彻底淘汰。“至少在未来10-15年内，内燃机仍会存在，但会以一种更高效、更环保的形式存在，比如高效的混合动力系统。”尽管没有给出“终结”燃油机的具体的时间节点，但有吉利汽车高层对财联社记者给出了自己的判断。贝瑞德同样没有给出明确的时间表，不过按照此前公布的计划，大众集团计划在2026年推出其最后一个内燃机平台，其生命周期将在2040年结束。做出这样的安排，在于日益严苛的排放标准。以大众集团总部所在的欧洲为例，新的“欧七”排放标准成为了大众集团放弃内燃机、all in电动化的外部因素。据了解，欧盟委员会将在2021年第四季度就新一轮欧七排放标准提出立法建议，预计最快会在2025年生效。其中，欧七排放标准要求或包括：尾气的一氧化碳排放量由现在的500-1000mg/km减少到100-300mg/km，而氮氧化物的排放量必须降低到30mg/km。今年1月，大众便因比欧盟现行二氧化碳排放目标高出约0.5克/公里，而遭遇了1亿欧元的罚款。与此同时，在电动车的推广上，欧盟也是“恩威并重”。市场研究机构EV Sales的数据显示，2020年，欧洲新能源汽车销量达136.7万辆，同比增长142%，一跃成为全球最大的新能源汽车市场。而这样的快速发展，得益于欧洲多个国家真金白银的补贴。事实上，无论是大众还是大众集团旗下的奥迪，抑或是自主品牌的代表吉利汽车，在宣判燃油车“死刑”上，均不算最为激进的传统车企。宝马在3月18日的财报年会上宣布，2025年，MINI将推出其最后一款燃油车型，之后完全聚焦纯电动车型；到2030年代初，MINI全系车型都将实现纯电动化。“MINI相对宝马品牌体量较小，依托宝马的技术实力，电动化转型可以较为便捷和迅速。”有行业人士分析认为，传统车企此前编织的庞大的燃油车阵容，迫使其不得不考虑成本因素，从而大多考虑了逐步向全电动过渡的策略。奔驰此前便曾宣布，2022年前旗下的传统燃油车将全部停产停售，所有车型只提供混合动力版或者纯电动版。在戴姆勒集团今年2月的财报年会上，戴姆勒表示，今年内梅赛德斯-奔驰将投资超过10亿欧元用于扩大电池的生产，同时也将增加电池的购买投资，以保障电动化的投产。在老牌的欧洲车企中，捷豹计划在2025年起成为纯电动品牌，为了实现这一目标，目前捷豹路虎计划在5年内将传统产能削减25%。而路虎品牌虽然没有表态转型电动化，但也大力发展纯电动车，计划在未来5年推出6款纯电动车型。相比捷豹路虎，沃尔沃的做法更彻底，计划在2025年全面电气化，纯电车型占比高达50%；到2030年转型纯电品牌，并且所有纯电车型只在线上销售。此外，通用、福特、宾利以及日系品牌日产、丰田、本田等，也均把电动化的时间锁定在了2025年-2030年。“我们不用在乘用车上头的技术路线再纠结了。当前技术路线其实已经非常明确，未来就是纯电动，已经基本上不用质疑了。”在3月20日的中国发展高层论坛2021年会上，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，“混合动力会是一个过渡性的产品，在今后10年可能还是一个很不错的主流乘用车产品。”

前些日子，奇瑞E4T15B发动机的发布，其超高的热效率引来不少的关注和质疑，这几天海马、广汽传祺也纷纷表示自家正在研制高热效率发动机，好像一时间热效率又火了起来。事实上，各大车企甚至高校一直都在进行相关方面的研究，丰田和马自达更是宣称，将来他们的发动机热效率能够达到50%。由此可见，热效率从来就没有过气过。热效率是什么？燃料是具有能量（化学能）的，在进入发动机的燃油一定的情况下，燃料燃烧释放出来的能量，但并不是仅用来驱动汽车，还有诸如废气带走的热量、冷却水吸收的热量、摩擦、泵气扫气以及热辐射损失的能量等我们不希望见到的能量消耗。而热效率就是指那部分用来驱动汽车的能量，与燃料含有的总能量的比值，其关系就像是回报与付出。提高热效率有什么好处？这么多的车企都想提高自己发动机的热效率，可见这必定是有好处的。车业杂谈就给大家举个简单的例子，燃烧同样多的燃油，40%热效率的发动机就能比30%的发动机多提供一部分动力，即是增强了发动机的动力性能；而如果汽车需要一定的扭矩来爬坡，40%热效率的发动机消耗的燃油必然会更少，这即是提升了发动机的燃油经济性能。除此以外，提升发动机热效率的同时，一定程度上也让排放问题得到了解决。车界大佬是怎么做的呢？想要得到良好的热效率，首先就要保证良好的燃烧，要是有一部分燃料没有燃烧就当废气排出去了，这热效率还能高吗？针对这方面，福特等企业青睐小排量涡轮增压与缸内直喷结合的技术，用增压和电喷提高燃烧效率。而像丰田则选择了EGR废气再循环系统、VVT可变气门正时等技术，当然像马自达这样画风清奇的技术宅，他们的“创驰蓝天”计划还运用了4-2-1排气管路、采用米勒循环等方法。（4-2-1排气管路）在传统内燃机中，输入燃料约有三分之一的能量为排气和冷却介质所带走，所以充分利用损失掉的热量，也是提升发动机热效率的关键。在这个方面，曾经有人提出了绝热发动机的概念，其中一种设想是利用陶瓷材料耐磨性，降低摩擦损失；还有一种是利用陶瓷材料耐热性，制作活塞、气门等部件，取消冷却水套等冷却系统，降低由冷却带走的能量。（ge9x航空发动机采用陶瓷基符合材料）绝热发动机的发展在上世纪70年代末、80年代初进入全盛时期，但后来人们发现，绝热陶瓷材料表面温度过高，导致吸气的新鲜空气温度过高，反而降低了充气效率，让燃料的燃烧出了问题；且过高的温度，给润滑油也带来了麻烦，使其不能正常工作。一系列的问题，让陶瓷材料处处碰壁，但无疑问的是陶瓷良好的材料性能，的确是发动机所需求的，但好处或许并没有前人想象的那么大。而现在的车企，往往都是通过提高活塞、气缸壁精度、加强润滑等方式来提高效率。或许很多人会问，现在新能源汽车发展势头正盛，还费这么大的力气在传统发动机上有必要吗？车业杂谈认为，尽管受环保、能源等一系列问题的影响，传统燃油汽车行业必然会受到冲击，但在技术，成本，实用性等反面来讲，传统内燃机，依旧是当前汽车最佳的发动机，并依旧占据汽车动力的主导地位，这一现状预计到21世纪中叶都不会有太大改变，且热效率作为评价发动机的重要指标，能够给企业带来更高的知名度以及给消费者带来更好的动力性能，所以研究热效率问题，是一笔稳赚不赔的买卖。

本文转自【科技日报】；提高发动机的热效率能降低油耗和排放，但每提高0.1%都面临着巨大的技术挑战。现在，全球首款热效率突破50%的可商业化柴油发动机来了。 9月16日，经中国内燃机国家检测机构中国汽车技术研究中心有限公司、国际权威内燃机检测机构德国TüV南德意志集团认证通过，由潍柴集团研发的热效率达到50.26%的柴油发动机揭开面纱。科技日报记者了解到，该发动机实现了技术上的五大突破——协同燃烧技术、协调设计技术、排气能量分配技术、分区润滑技术、智能控制技术，解决了高效燃烧、低传热、高可靠性、低摩擦损耗、低污染物排放、智能控制等一系列行业难题。该技术的研发者潍柴集团曾凭借重型商用车动力总成技术获得过2018年度国家科技进步一等奖。 “这是一项具有重要意义的成就。”世界500强、博世集团董事会主席兼首席执行官沃尔克马尔·邓纳尔认为：“这是柴油机发展史上的历史性突破，树立了全球柴油机热效率的新标杆。”美国西南研究院首席运营官沃尔特·唐宁也表示，实现50%的热效率，需要极其庞大的研发投入，并且需要提前几年规划商业投产。他认为“这是一项壮举”。 柴油机由几千个零件组成，热效率的提升是一项庞大的工程。自1897年世界上第一台柴油机面世开始，100多年的改造升级使得柴油机的热效率从26%提升到46%。但再度提升时遭遇了瓶颈。 中国工程院院士、内燃机动力工程专家苏万华认为，热效率提高难度非常大。热效率和排放往往是一对矛盾，在满足国六排放标准法规的前提下提高热效率，实际上是对内燃机综合技术的全面提升。潍柴集团有关负责人告诉科技日报记者，他们对柴油机热效率进行专项攻关，通过大量的仿真和台架试验，经过上千种方案的探索分析，以每个0.1%的累加艰难推进，最终实现了历史性突破。 高端柴油机技术是制约中国装备制造业的关键技术。记者了解到，潍柴集团此前攻关的高端液压、高功率密度发动机、燃料电池、高端电机控制等技术，也打破了国外垄断。

前几年的时候，经常听到国外汽车对中国的评价：模仿照搬西方的汽车设计，没有自己的设计特点。比如陆风X7明显抄袭路虎揽胜，而名字冗长的东风EQ2050勇敢的士兵很容易被误认为是美国军用悍马。在燃料汽车时代，中国汽车工业在起步阶段确实存在模仿现象，毕竟我国汽车工业起步慢，想要跟上国外汽车巨头的步伐，前期只能进行搬运模仿。但如今时代已经改变，与其他大多数技术领域一样，中国已经赶上了西方的汽车设计能力，甚至赶超了西方，其中特别值得注意的领域是：电动汽车。根据国际能源署的数据，到2019年，中国已经有258万辆电动汽车，而欧洲仅为97万辆，美国为88万辆。中国拥有的家用和办公充电器比世界其他任何地方都多，公共慢速充电器的数量超过世界其他地区的总和，并且全球快速充电器的安装量占全球的82％。如今中国的智能科技不断壮大，我国正在生产一些处于世界前沿的电子产品，在功能和质量上与其他制造商的产品（例如华为P40 Pro智能手机与苹果手机）竞争良好。因此，中国也开始交付具有真正前景的电动汽车也就不足为奇了。以小鹏P7为例，它具备挑落特斯拉Model 3 的实力，仅需4.3秒即可实现0-100公里/小时的加速，NEDC续驶里程可达440英里。它不仅看起来颜值高，小鹏P7上的NVIDIA DRIVE AGX Xavier芯片，具备L4级的自动驾驶计算能力，可实现每秒30万亿次运算，而功耗仅30 瓦，能效是上一代架构的15倍，关键是指导价才23万起步，你说不比特斯拉香吗？比亚迪汽车，电动汽车行业领头的传统车企，目前最受关注的是豪华轿车比亚迪汉EV，其高性能四驱版本550公里的续航里程，比特斯拉的Model S的440公里续航还要高，而高性能车型可以在3.9秒内破百，虽然不及Model S Performance高性能版本那样快，但仍然值得称赞，而售价却只是21.98-27.95万。同时，比亚迪了伙伴关系，与梅赛德斯本次建立了传统的发动机合作伙伴关系。它还在美国销售电动汽车，包括用于车队的e6 MPV，电动巴士和的。甚至还有一款名为的中国电动超级，最大功率为1360马力，最高时速可达313km/h，2.7秒即可破百。EP9采用弹匣式可换电池系统，快充模式下充满电45分钟，续航里程可达427公里。蔚来EP9刷新了多条赛道的纪录，包括德国纽博格林北环赛道7分05秒的最快电动汽车圈速、法国Paul Ricard赛道1分52秒的最快电动汽车圈速、2分01.11秒的上海F1赛车场量产车速度纪录等。抛开产品力因素，汽车从来都是打价格战，而中国可以在这个市场上对美国和欧洲的制造商产生真正的影响。在英国，目前可用的最具价值的电动汽车是名爵ZS EV，仅售25,495英镑（32,000美元）。而上汽公司计划将另一款MG品牌的电动汽车带到英国，这次是荣威部门的Ei5。这将是到达英国的（美国的旅行车）之一，价格可能与名爵ZS EV类似。不仅如此，中国有更便宜的汽车确实可以打乱西方市场。售价约为8,600美元，但仍配备33kWh电池，续航里程可达194英里。欧拉R1在我们国内的销量很不错，基于名爵ZS EV（小型车）在欧洲大卖的基础，可以预计欧拉R1会备受欢迎，甚至特斯拉也在计划制造中国的小型车类别。中国具有一些主要优势，在电动汽车供应游戏中处于领先地位。中国是世界上最大的锂生产国，到达到锂供应量的60％以上，到仍控制。相比之下，美国仅贡献了世界锂供应的2％。中国还控制着全球62％的化学钴和100％的球形石墨。这些都是锂离子电池技术的主要组成要素，这些技术主导着电动汽车作为其动力源。即使是承诺大幅降低价格的新型无也来自中国。尽管有其潜在的价值，但我们可能不会看到中国电动汽车在欧美市场"畅销"的景象。显然，特朗普政府与中国之间正在发生争执，而美国现已将英国拉入轨道。在欧洲，汽车制造商，尤其是德国和法国的汽车制造商，拥有巨大的政治力量，他们将要保护自己的市场，因为他们仍然在化石燃料技术上投入了大量资金。他们还在坚持内燃机的研发，可见欧洲电动化的步伐不会太快，还需要很长的时间。如果这是一个纯粹的自由市场，那么中国的电动汽车将给欧美制造商带来巨大的冲击。但是，政治和经济保护主义可能会使我国的电动车全球化的发展暂缓，但相信蔚来中国的电动车将销向全球。