第1个回答 2024-04-03
《经济学人》推出一期汽车特刊，其中题为《驱动装置：动力系统各显神通》的文章分析了过去几十年汽车制造商在降低碳排放、提高传动效率、开发清洁能源、降低车身重量等方面的实践。文章同时指出中国在这场新能源汽车的竞赛中表现不佳，尤其在逆向开发和专利申请数量上，表现平庸且投入保守。这使得中国虽然已成为世界上最大的新兴市场，而且是工程技术人才的高产量国家，但并未因此追上西方国家的步伐。新技术反而让发达国家的顶级汽车制造商在新一轮竞争中获得了喘息的空间，并将成本再一次转嫁给了消费者。
在这场关乎未来的汽车之战中，中国该何去何从?
电动车：致命的里程焦虑
事实证明，有四个字对如今的市场电动车而言是致命的，那就是”里程焦虑”。
一油箱汽油或柴油最远可使汽车行驶1000公里，但大部分电动车行驶150至200公里后就需要充电————除非你花得起7.24万美元来购买的加长里程版汽车，这款高性能电动一次充电可行驶420公里。
即便对于价格偏低、行驶里程较短的车款，电池也使汽车成本增加了大约1.5万美元。驾驶这种电动车耗费极低，几乎只要点零花钱就行，但就目前而言，花费在电池上的额外成本远远超过了节省下来的燃料成本。而且，电池持续时间会随着时间推移而缩短。
充电站点少，相互间隔远，充足电池费时长。特斯拉快速充电站给一辆车加足150英里路程所需的电量还需半小时之久。包括安格拉?默克尔在内的一部分德国政治领导人曾轻率地设定了上路行驶的电动车保有量目标，如今他们悔不当初。汽车制造商同样如此：去年日产Leaf电动车在美国最保守估计的销售目标是两万台，实际连一半都未卖出。位于田纳西的日产电动车工厂年产量为15万台。
在任何情况下，车绿色环保的前提是发电方式必须是低碳的。伯恩斯坦认为，在法国这样的核电大国，使用电能驱动一台电动车行驶一公里仅排放8克二氧化碳。但在中国和印度这样通过煤炭发电的国家，电动车每公里的碳排放量则会超过120克，所以这两个国家使用新型的汽油汽车反而更环保。
各个汽车公司都投入了大量资金，研发效率更高、价格更低的电池，但目前没有任何突破。通用汽车高级工程师拉里?尼茨说，电动车最好作为家庭备用的第二辆车，用于路程较短、可以预测的日常通勤或往返学校。
”降低碳排放”的实践
考虑到更为严格的碳排放限制，汽车制造商们纷纷押宝各类动力传动系统，希望通过这些系统的混合装置达到碳排放管制的要求，但目前似乎没有优胜者。汽车制造商们仍最青睐于传统的汽油和柴油发动机，这两类发动机动力性能不错，仍有改进空间。
混合动力则是次选————有时也可用电能驱动的内燃机汽车。可以将氢气分解为电和水，这类电池曾因价格过高被搁置，而最近又有复兴的迹象。美国及其它地区新发现了大量天然气储备，这大大推动了依靠压缩天然气或液化天然气)驱动的洁净能源汽车的增长。
这样一来，汽车行业又回到了原点。在最早发明汽车的时候，先驱们尝试过各类动力传动系统，其中包括蒸汽机、各种液体燃料以及真正的电池驱动：底特律福特汽车博物馆举办的一次展览上，一张1934年的曼哈顿地图展示了那些年代专为电动车设置的38个充电站。亨利?福特下对了赌注，选择了他”没有马的马车”：燃烧汽油或柴油的内燃机最终几乎战胜了全部对手。
近几十年来，传统燃料汽车的利用率越来越高：密歇根大学的迈克尔?西瓦克在一项研究中发现，1970年至2010年美国汽车的燃油利用率平均提高了66%。现在大量资金正被投入其研发，以使之进一步完善。毕马威的最近一项研究表明，汽车行业已转而将资金投入在内燃机研发上，这一点在广阔的新兴市场中体现得尤为明显。
汽车发动机体积在不断缩小，但目前像涡轮增压器和燃油喷射装置这样的配件只能用于更昂贵的车型。这意味着汽车发动机的制造成本越来越高，但却能延长驾驶里程并维持性能。其他小型节油装置还包括”启动-停车系统”————车辆静止时发动机将自动关闭，以及存储刹车所产生能量的各种方式。
尽管混合动力车与纯电动车一样推进缓慢，但对丰田这个混合动力车的行业佼佼者来说，却是个例外，丰田普锐斯去年的全球销量为120万台。通用沃蓝达混合动力车到目前为止一直表现低迷，但汽车制造商仍在苦苦坚持，希望客户能够适应这一技术。
一项针对通用沃蓝达用户驾车模式的研究表明，即便汽车电池里程仅38英里左右，但驾车者平均在82%的驾驶时间都使用电能。尼茨说，正因为如此，在电池效率提高的同时，通用很有可能保持沃蓝达的行驶里程，转而缩小电池组的尺寸，从而使沃蓝达的销售价格接近于纯汽油汽车。因此，它仍将是混合动力车，不会演变成。
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燃料电池汽车新希望
这样的技术改进虽然无法使汽车制造商完全达到21世纪20年代中期碳排放的高标准，但大体上能符合要求，所以一些制造商开始着眼于燃料电池技术。一部分厂商现已生产出少量的示范车型，但丰田计划到2015年大批量生产一种燃料电池车，并将之投放市场。
丰田欧洲公司总裁迪迪尔?乐洛伊解释说，燃料电池车之所以能吸引汽车驾驶员，原因在于无论是行驶速度，还是两次充电时间间隔内的行驶距离，这类车皆可媲美汽油车。这类车主要缺点在于其成本过高，并且需要建立混合动力电站网络。包括日本、中国、韩国和德国在内的一部分国家政府正在推动这类基础设施建设工程，所以对于燃料电池车的接纳程度可能是因”国”而异的。
在许多有风车塔或水电站坝的地方，若电力需求不高，则可通过电解水的方式产出氢能源，这样一来，燃料电池车就构成了更广泛的可再生能源战略中的一部分。
大众旗下正计划尝试一项替代方案，通过风力涡轮机产生的氢能源吸收工业或燃料发电厂排放的部分二氧化碳。这两类气体混合产生甲烷，其化学性质与从地底提取的天然气完全相同，所以奥迪的”生物甲烷”可以充作常规气体供应。当奥迪新款压缩天然气驱动汽车通过消耗生物甲烷行驶时，每公里二氧化碳排放量大大减少，仅为30克，还不到2020年欧盟碳排放目标的1/3。
这种新型天然气大多通过”水力压裂法”开发页岩层采集而来，供应充足，价格低廉。随着这种天然气进入各国市场，许多厂商开始对压缩天然气或液化天然气驱动的大中型汽车产生浓厚的兴趣。
菲亚特-克莱斯勒汽车尤其热衷：菲亚特品牌的所有车型目前都有两类燃料可供选择使用，发动机可以在压缩天然气和汽油之间转换。菲亚特高级经理达尼埃勒?基亚里说，意大利混合动力汽车使用价值22欧元的天然气可以行驶700公里，但同样的里程，纯汽油车则要花费65欧元左右的燃油成本。不过，由于车内储备天然气的空间不多，所以还是需要实用的小型汽油箱作为备用。
压缩天然气汽车的制造成本和柴油汽车一样，但较汽油车稍贵一些。这三类车都将在美国快速发展：美国两大工业巨头通用电气和霍尼韦尔正在致力于研发低廉的家用充气设备，如此一来，压缩天然气汽车用户就可以利用家里的天然气供应补充燃气。埃森哲咨询公司的能源专家梅丽莎?斯塔克说，只需配备额外的装置，目前在美国主干道沿线设置、供应货车燃料的液化天然气站也可为压缩天然气汽车补充燃料。斯塔克指出，由于压缩天然气和液化天然气驱动的车辆都能够使用汽油和柴油发动机，所以这两类发动机燃料利用率的改进反过来也能促进天然气驱动车辆的发展。
同样的道理，由于可再生的生物甲烷可以逐渐取代化石来源的燃气，人们正在研发各类液化生物燃气，以期有朝一日能用以替代汽油和柴油。由于产生这类生物燃气需要抽取空气中的二氧化碳，所以车的碳排放量将会很低。过去有一段时间，巴西曾利用甘蔗提取出的酒精来驱动汽车，但这种燃料作物大大减少了食用作物的土地利用空间，所以提取燃料还是得寄望于水藻、酵母和细菌，毕竟这类生物不会占用土地资源。不过，斯塔克说，想要低成本、高产量地生产这类燃气至少还需要十年时间。
一些人认为，纯电动车起步虽稍显窘迫，但还是会成为最终赢家。特斯拉的马斯科提出，即便发明出完美的生物燃油，最高效的使用方式还是要通过电站发电来补充电动车能源。雷诺-日产的戈恩认为，电动车简单纯粹的特性决定了只要电池能够变得体型够小、价格够低、电力够强，它们就终将获得成功。
但将这些设想付诸实践尚需时日，所以到2050年，汽车的驱动将由多种动力传动系统而成。天然气储量丰富的国家可能会出现更多压缩天然气汽车;其它国家则可能会建造氢能源补充站点为燃料电池车供能。