在浩浩蕩蕩的某廠商“500萬輛在一起”前一個月,工信部指導(dǎo)搞了一場中國新能源汽車第2000萬輛下線活動。
無論在國內(nèi)還是全球范圍,中國汽車已經(jīng)與新能源深度綁定,很難講究竟是新能源給了我們一個機(jī)會,還是我們給了新能源一片沃土。
這些年討論電動車文章打印出來摞一起,厚度直追旅行者1號不成問題。油與電甚至電與氫的爭論從未停歇過,今天的局面究竟是技術(shù)演進(jìn)的必然,還是人力助推的偶然呢?
新能源、電動化、純電化,取決于不同的層次、不同的角度,也會有著不同的答案。
電驅(qū)?電池?先厘清楚
在諸如“電動車是不是未來”之類浩如煙海的包漿討論中,你一定看到過“最早的電動車18XX年就發(fā)明了”、“電動車發(fā)明比汽油車還早”之類專門打擊固有認(rèn)知的歷史典故。
但其實(shí)只要小腦瓜稍微轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),不難意識到這是典型的挖著個夜壺上《鑒寶》。
百多年前機(jī)動車剛發(fā)明時,一定有內(nèi)燃機(jī)也一定有其他各種動力:蒸汽機(jī)、蓄電池甚至人力腳踏。百花齊放是順理成章的事,車載倉鼠輪當(dāng)動力都不稀奇。
人類百年前曾嘗試過使用電池為汽車動力(并最終放棄),這事對于“電動車是不是今天的大趨勢”,無論于正方反方其實(shí)都不構(gòu)成任何程度的觀點(diǎn)支持。
同樣一段歷史,挖墳動機(jī)卻可以剛好相反。有些試圖以此說明電動車很成熟,畢竟其歷史媲美汽油車;有些試圖說明電動車很簡陋,只是百年前已有技術(shù)的翻版。
一百年前的電池和今天的天差地別,一百年前的汽車和今天的車也判若兩物,搬出“百年前那種電池可以造出百年前那種車”來說明“今天這樣的電池能或不能滿足今天的車”,石樂志。
但偏偏,人們樂于抓住任何可能證明自己更加正確的“證據(jù)”,因?yàn)橛懻撜咴诓唤?jīng)意間已經(jīng)半主動半被動地分出了“支持”與“反對”兩個陣營——盡管著眼于yes or no的爭執(zhí)大多毫無意義。
“新能源”是一個十分宏大但模糊的命題,“燃油車”也是一個從未有公認(rèn)嚴(yán)格界限的范疇,而大眾媒體往往不對其加以細(xì)化而隨性選用。
于是經(jīng)常可以看到,打著“電動車”旗號實(shí)際上說的是“純電+插混”這個整體、討論“新能源”卻囊括了含48V輕混在內(nèi)的任何非100%純?nèi)加蛙嚒靵y如斯,不勝枚舉。
為了將話題引向更吸引眼球的“是與非”范式,大家也是煞費(fèi)苦心。
而這些文字游戲的相似之處也隱約透露出一點(diǎn):比起鋰電池儲能,在內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的原有體系中增加電驅(qū)動即所謂“電驅(qū)化”,是一種更難否認(rèn)、更難質(zhì)疑的變化。
走近極限,走入現(xiàn)實(shí)
全世界會不會被鋰電池純電動車統(tǒng)治是社會公眾觀點(diǎn)矛盾的根本,但是從油到電這個方向進(jìn)發(fā)的動態(tài)過程,是沒有任何疑問的共識,是驅(qū)動技術(shù)自然演進(jìn)的必然。
說共識是因?yàn)檫壿嬇c原因很好接受,一是車用內(nèi)燃機(jī)距離理論熱效率極限越來越近,二是無論怎樣提高燃油利用率都不可能讓燃油機(jī)動車變身為清潔能源車。
后者最容易理解,卻也常被選擇性無視。哪怕內(nèi)燃機(jī)突破物理定律實(shí)現(xiàn)99%熱效率,也終究需要燃油和排放,不做量化而只看性質(zhì),汽車永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn)零排放。
作為一個方向,這與人類理想中的能源可持續(xù)化是相悖的。換句話講哪怕有一天全球用電100%為清潔可持續(xù)能源發(fā)電,繼續(xù)使用內(nèi)燃機(jī)的汽車也無法借此實(shí)現(xiàn)零碳化。
這也是廣為流傳的“電網(wǎng)都是火電所以電動車不環(huán)保”誤區(qū)的癥結(jié)所在:僅以靜態(tài)視角看問題,而無視動態(tài)變化的可能性差異。
當(dāng)然,在我們可預(yù)見的未來汽車并不需要絕對零碳,那么有沒有可能比如內(nèi)燃機(jī)效率可以提升至90%、全球汽車耗油只剩1/10,那點(diǎn)碳排放也就不值一提呢?
回過頭看原因一,在可見的未來可能應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)的技術(shù)條件下,車用內(nèi)燃機(jī)的理論熱效率極限一般認(rèn)為在60%上下。再高效率所要求的熱機(jī)形態(tài)就需要根本性改變汽車乃至交通構(gòu)造。
過去不到十年內(nèi),汽車行業(yè)完成了從第一臺熱效率40%汽油機(jī),到今天45+%已近量產(chǎn)、43%滿街跑的全面進(jìn)化。回看過去一百年,今天這個速度可以說相當(dāng)快。
不過進(jìn)步飛快的另一面,則是邊際效用遞減日漸凸顯:剩余的提升空間有限,而相對應(yīng)的收益越來越小,所要求的實(shí)際條件還愈發(fā)苛刻。
事實(shí)上,可能和很多人想象中不同,內(nèi)燃機(jī)在性能提升與環(huán)保減排二者夾縫之間尋找出路,并不是直到今天電動車出現(xiàn)才發(fā)生的,而是貫穿了人類有環(huán)境意識至今。
本世紀(jì)以來,缸內(nèi)直噴、小排量渦輪化、高壓縮比、EGR廢氣再循環(huán)、高壓噴射、稀薄燃燒等一系列高效技術(shù)出現(xiàn)和應(yīng)用,電氣化只是其中的一環(huán),也不僅限于顯見的增加混動電機(jī)。
再往后,依然有一部分廠商劍指50%以上,但是當(dāng)真的逼近和探查到60%左右那個現(xiàn)有框架下的最高熱效率的極限值,已經(jīng)漸漸變得不那么值得,也不再適合多數(shù)車企。
最新一批在研高效機(jī)型,大多已被定義為混動甚至是增程專用,其更高效率也需要配合電驅(qū)動才會得以實(shí)現(xiàn)。而以上所有的效率字眼,指的都僅僅是內(nèi)燃機(jī)的最高熱效率。
開,往城市的中心開
我們每每在新聞上所聽到的“41%”之類數(shù)字,如無特指,形容的都只是一臺內(nèi)燃機(jī)的最高熱效率,即在實(shí)際中所能達(dá)到的效率天花板。
對于絕大多數(shù)搭載內(nèi)燃機(jī)的汽車,穩(wěn)定于最高熱效率工況是不可能的,哪怕是各類混動也只是減少了一定的偏離。所以實(shí)際熱效率要打一個不小的折扣,折扣多少取決于參考工況。
比如最高熱效率43%,對于燃油車而言,典型使用工況下的綜合熱效率可能只有30%左右,混動可能略高、增程可能更接近最高,這是非常正常的。
實(shí)際上主流報道中對于電機(jī)效率動輒90%多的描述,也只是其最高熱效率,在工況圖形的邊緣也會存在低至70%的區(qū)域。只是相對內(nèi)燃機(jī),電機(jī)高效區(qū)占比更大,且低效不體現(xiàn)為環(huán)境殺手。
眾所周知,燃油車中高車速勻速行駛一般最省油,而低速走走停停、超高速巡航都會增加油耗。尤其是堵車讓內(nèi)燃機(jī)持續(xù)工作在低效區(qū)疊加怠速油耗,幾乎是最不適合發(fā)揮效率的情況。
在十幾年前,西方發(fā)達(dá)國家也許幾十年前,汽車保有量還不似今天這般飽和,私家車通常不需要應(yīng)對如此高占比、普遍性的擁堵,更不會常年以“兩公里開半小時”方式工作。
而近些年,交通環(huán)境也一直在朝著不利于內(nèi)燃機(jī)省油的發(fā)向發(fā)展。對于一輛純?nèi)加蛙嚕幢闫鋬?nèi)燃機(jī)的最高熱效率相當(dāng)好看,大比例的擁堵工況也會使實(shí)際中的綜合熱效率大打折扣。
開過燃油車的應(yīng)該都懂,標(biāo)稱油耗7L/100km的車高速巡航可能只需5L/100km,但是堵幾天車就會猛躥到15L/100km。
于是,無論“比重”和“權(quán)重”如何,多多少少加入電驅(qū)動,就成了比起頭鐵硬拉熱效率更為劃算、更為快速的應(yīng)對之策。
其實(shí)電驅(qū)動也會因堵車增加能耗,現(xiàn)代都市通勤常見的頻繁冷啟動也不利于電耗。但電能的平均獲取成本和潛在排放壓力,比起燃油實(shí)在低太多。對于純電而言電網(wǎng)價格便宜得多,對于混動而言也有動能回收這類儲能再利用。
內(nèi)燃機(jī)最高熱效率漸漸走近理論極限,繼續(xù)提高越來越不劃算,但同時普遍加入的電驅(qū)動化,又讓新一代內(nèi)燃機(jī)可以撇除對純?nèi)加蛙囌疹櫡歉咝^(qū)性能的顧忌,最終這兩股力量將相伴而終。
如果說環(huán)保排放壓力推著內(nèi)燃機(jī)走向熱效率極限,導(dǎo)致電氣化包括電驅(qū)化在內(nèi)大舉“入侵”,那么主流用車工況和交通環(huán)境,則是潛移默化中助推了這一漸漸“添電”的趨勢。
如果拋開各國政策對于“新能源”的劃線界定,可以認(rèn)為不同程度上為內(nèi)燃機(jī)加入電驅(qū)動色彩是一種必然,也是內(nèi)燃機(jī)過去百年發(fā)展歷程的自然延續(xù)。
只不過當(dāng)電驅(qū)化增加到一定程度,比如插電、增程乃至純電(100%替代),人們開始將這一階段的這些產(chǎn)物稱為,新能源車。如果這么看待,那么新能源也可認(rèn)為是一種必然。
所以,內(nèi)燃機(jī)的角色淡化同樣是必然。必須承認(rèn),部分老車迷所樂道的機(jī)械感、沉浸感、激動人心,放在歷史的長河中渺小到不值一提,就像蒸汽朋克再怎么迷人也只能化身亞文化。
但是細(xì)致來講,電驅(qū)動以怎樣的節(jié)奏比如何時100%替代內(nèi)燃機(jī),以及驅(qū)動的電能是以鋰電池、氫燃料或其他什么方式儲存和運(yùn)輸,又不再屬于這一“必然”的范疇。
哪怕今天鋰電池已經(jīng)在純電、新能源兩層定義中占絕對主導(dǎo)地位,也并不能就此認(rèn)定它一定是所謂的“未來終局”,世界始終處于動態(tài)變化中,A技術(shù)的瓶頸期就可能給予B技術(shù)突破窗口。
所以鋰電池和(以鋰電池儲能的)純電動車則是一種偶然,它們在今天這個時間發(fā)展到今天這個程度是一種偶然。這種偶然既包括了主觀人為因素,比如政策導(dǎo)向和企業(yè)投入,也包括了非主觀因素,比如經(jīng)濟(jì)周期和環(huán)境變化情況。
電驅(qū)化作為一個方向是必然的,而今天鋰電主導(dǎo)新能源和純電引領(lǐng)新能源車的局面則是充滿偶然性的,是必然的背景之下疊加著偶然的多方角力結(jié)果,推著我們走到今天。
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原文標(biāo)題:2000萬輛回頭看,命運(yùn)齒輪如何轉(zhuǎn)
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