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2019年05月15日 来源:

欧洲出现插电式混合动力车热潮

欧洲汽车企业目前正在加速开发插电式混合动力车(PHV),力争应对二氧化碳排放规制及提高品牌形象。

欧洲企业开发新一代汽车的姿态开始发生变化。以前大多数企业采取的战略是,将燃料电池车(FCV)定位为环保车,在城市充分利用纯电动汽车(EV),在长距离移动方面,进一步降低柴油车的燃耗。关于混合动力车(HV),由于从欧洲的交通状况来看,很难发挥其燃效性能,因而用于满足美国和日本日益增大的市场需求。

不过,锂离子电池的成本并没有按照设想的发展蓝图顺利下降。并且,蓄电池供给体制也面临需要解决的课题,比如韩国三星SDI公司与德国博世公司的合作破裂等。在欧洲,高速公路日益充实,柴油车加油1次可行驶约1000公里,而纯电动汽车难以满足人们已经习惯的这种驾驶感。

避免价格上升

在纯电动汽车开发迟迟不见进展的情况下,插电式混合动力车开始受到关注。德国奥迪公司5月底制定了于2014年推出插电式混合动力车 A3 etron 的方针。这将是以纯电动汽车和插电式混合动力车等马达驱动车型为对象的专用品牌 e-tron 系列的款产品。

德国奥迪开发的插电式混合动力车 A3e-tron 。预计2014年上市。充电口设置在车辆前部,向侧面滑动品牌徽标后露出。

实际上,按照2012年制定的计划,该系列首先上市的本应是纯电动汽车 R8e-tron 。不过,虽然在5月举行的发布会上公开车辆并进行了试驾,但终奥迪称,尚未做好上市准备。通过试驾发现,R8e-tron行驶性能的完善程度非常高。通过在后轮上方配备2台高输出功率马达,独立控制左右车轮,实现了迅速轻快的行驶感觉。时速为250公里,从时速0公里提速到100公里,仅需4.2秒,可与高性能跑车媲美。

R8e-tron未能上市的原因,在于营销方面的判断。作为原型车的 R8 是售价1729万~2339万日元的高级跑车。如果大量使用碳纤维复合材料和铝等轻量材料,再配备48.6千瓦时的大容量锂离子电池,价格就会变得非常高。

因此,作为更为实际的车型,推出了插电式混合动力车A3 e-tron。该车将成为采用德国大众公司新型底盘 MQB 的市售插电式混合动力车。同样的系统还有可能配备在大众的旗舰车型 高尔夫 上。

初计划的A3 e-tron也是纯电动汽车,但市售车改为组合利用75千瓦输出马达和1.4升排量发动机的插电式混合动力车。奥迪认为,通过抑制蓄电池配备容量,避免重量增加及价格上升是非常重要的。A3 e-tron作为纯电动汽车可行驶50公里,作为混合动力车多可行驶890公里。

组合利用马达和发动机的插电式混合动力车,作为纯电动汽车可行驶50公里。作为混合动力车,长可行驶890公里。

时速为222公里,从时速0公里提速至100公里仅需7.6秒,具备出色的动力性能。在欧盟模式下,燃效为1升汽油可行驶66.7公里,行驶1公里的二氧化碳排放量为35克,具备出色的环保性能。

高性能跑车也推出插电式混合动力车型

虽然与奥迪同属大众集团,但德国保时捷公司采取了其他战略。该公司6月宣布,在对4门轿车 Panamera 进行小幅改进时,将用插电式混合动力车 S E Hybrid 替代混合动力车 S Hybrid 。

对于保时捷来说,在追求低燃耗的同时,也不能缺少高度的动力性能,因为这是其魅力所在。插电式混合动力车组合使用3升V型6缸发动机和爱信精机公司制造的8速自动变速箱,这种设计与混合动力车相同,没有改变。改进之处在于,将马达输出功率大幅提升至70千瓦,并提高了回收减速时产生的能量用作电力的能量再生能力。蓄电池从镍氢电池变更为锂离子电池,容量大幅提升至9.4千瓦时。

马达和锂离子电池均由德国博世公司制造。作为纯电动汽车可行驶36公里。在欧盟模式下,燃效从原先的14.1公里提高到32.3公里。通过变更变速程序,提高了能量再生能力。而且,在时速为135公里以下时,如果松开油门,发动机就会停止工作,并停止喷射燃料,这也为降低燃耗作出了贡献。

限量生产918辆的高级跑车 918 Spyder 也是插电式混合动力车。价格为68.48万欧元。前轮用95千瓦的马达驱动,后轮由组合了4.6升V型8缸发动机和115千瓦马达的混合动力系统驱动。保时捷似乎想将插电式混合动力车培育为兼顾行驶性能和环保性能的新一代车型。该公司还计划将多功能运动车(SUV) Cayenne 的新车型也从混合动力车改为插电式混合动力车。

蓄电池的配备容量是关键

德国宝马公司新设立的、仅开展马达驱动车型业务的品牌 i 似乎也将推出插电式混合动力车。预定今年上市的 i3 初只有纯电动汽车,但宝马在近期的发布会上宣布,可选配增程装置(Range Extender)。

插电式混合动力车配备650cc的小型2缸发动机,可边发电边行驶。作为原型车的i3续航距离为200公里,在纯电动汽车中行驶距离较长。配备发动机的插电式混合动力车可行驶300公里,较纯电动汽车延长100公里。

i3的另一个特点在于,设计了纯电动汽车专用车身。将锂离子电池配置在铝框架中间,在其上方设置用碳纤维复合材料形成的车内空间。几乎仅通过框架部分来确保碰撞安全性。为了实现轻量化而采用了碳纤维复合材料。

i3全长为3999毫米,相对于这个尺寸,车辆重量仅为1195公斤。与长度相同的丰田混合动力车 Aqua 相比,仅重100公斤。与长度长500毫米的日产汽车纯电动汽车 LEAF 相比,轻200公斤以上。

宝马认为,采用铝框架和碳纤维复合材料等,虽然成本会变高,但通过减轻车辆重量、缩小锂离子电池配备容量,终可削减成本。虽然目前尚未定价,但预计在欧洲将为4万欧元左右。

致命的是燃效规制

欧洲的汽车厂商如今为什么致力于插电式混合动力车?这是因为欧盟在强化二氧化碳排放量规制,满足规制要求已经成为的课题。规制要求,到2015年要使 每家汽车厂商产品的二氧化碳排放量降低到每公里120克以下 。从2012年开始已要求汽车销量的65%达到规制值,今后将分阶段进行强化,2014年达到80%,2015年达到100%。

厂商如果达不到规定,会被处于高额罚款。如果1公里超过1克,会处以5欧元罚款,超过2克会处以15欧元罚款,超过3克会罚款25欧元,4克以上的罚款额高达95欧元。预定2019年每超过1克,便处以95欧元罚款,规定将日益严格。规制值到2020年也将进一步强化至1公里95克。

通过单纯计算即可发现,到2015年,年产量为100万辆的企业如果二氧化碳排放量超过5克,将被处以9500万欧元的高额罚款。这对于企业而言,是关系到生死存亡的问题。

不仅欧洲,日本也设定了到2015年度,使二氧化碳排放量达到1公里138克的标准。美国目前正在探讨强化企业平均燃效标准(CAFE)的法案,具体而言,就是到2015年使乘用车的二氧化碳排放量达到1公里152克。

除了应对在全球范围内日益严格的规制外,通过宣传环境对策来提高品牌形象也变得重要起来。

据德国汽车专业杂志《Auto Motor und Sport》调查,德国欧宝公司以前基本没有给人保护环境的印象,但2012年的调查结果显示,47%的欧宝车所有者认为该公司比较注重环保。这很大程度上得益于欧宝上市了美国通用汽车公司开发的插电式混合动力车 Bolt 的欧洲版 Ampera 。

有趣的是,32%的欧宝车所有者在回答该公司是环保企业的同时,还认为这是一个 充满激情的品牌 。

能够推出环保车也是拥有新技术的证明,欧洲的消费者认为这是充满激情的表现。不过,纯电动汽车为了确保续航距离,大多限制速度和加速性能,很难获得充满激情的评价。改成插电式混合动力车之后,这些限制就会消失,因此可在商品目录上记载较高的动力性能。这一点在构筑品牌形象方面也非常有利。

德国戴姆勒公司为减排二氧化碳,调整了产品阵容,积极推出梅赛德斯 奔驰 A级 小型车等。另一方面,也不否定通过以 S级 为代表的大型车获取利润的体制。预定今年夏季上市的新车在发布时就已备有2款混合动力车型。

汽油车 S400 Hybrid 的燃效为15.9公里,柴油车 S300BlueTEC Hybrid 的燃效为22.7公里,均可媲美小型车。从二氧化碳排放量来看,S300BlueTEC目前已经达到了1公里115克,满足了2015年的规制要求。虽然具体情况不甚明了,但戴姆勒还预定推出二氧化碳排放量为75克以下的 S500 plug in Hybrid 车型。

戴姆勒与德国Evonik Industries公司合资设立了锂离子电池企业 Li-Tec公司 。使用Li-Tec供应的单元(蓄电元件),由戴姆勒的子公司生产车载锂离子电池组。其产品目前已经配备在S级和中型 E级 混合动力车上,预计还将应用于插电式混合动力车。

在实用方面,纯电动汽车由于充电时间较长以及续航距离较短,在像欧洲一样汽车移动距离较长的地区,销售情况并不好。如果在市内行驶,虽不存在续航距离问题,但在城市地区,很难在自己家中和公司等处确保充电设施。虽然柏林、伦敦和巴黎等地正在推进设置公共充电设施,但大多是充电时间较长的普通充电器。

如果是插电式混合动力车,由于是在蓄电池充满电的状态下进行欧盟模式燃效试验,因此在不启动发动机的状态下行驶30~50公里左右的距离就能满足规制要求。由于可减小蓄电池的配备容量,因此还有助于缩短充电时间及降低成本。即使无法在自己家中和公司充电,也可使用发动机行驶,让人比较安心。

除了加利福尼亚州等部分地区,美国的市场需求也与欧洲类似。原先致力于降低内燃机燃耗、基本不向混合动力车及纯电动汽车开发进行投资的欧洲企业,也将加快开发插电式混合动力车并上市销售。

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