Byebye内燃机？

许鸿德

不同于美国退出巴黎协议的决定，欧洲德、法两国显然更愿意为遏止地球温室暖化贡献自己的心力，并先后对燃油发动机车辆退出该国市场订出时间表。

西欧国家为何坚持淘汰传统汽柴油动力车型？各车厂又将如何因应时间表？请看分析……

电动车已到普及化的最后一里路

在过去几年车展中，象征未来发展方向的电动车始终是镁光灯焦点，越来越多高性能电动车如AudiE-tron quattro和Porsche Mission E已经亮相。整个2016年，越来越多的跨国汽车集团和创业团队朝着电动汽车前进，这也侧面印证了安全、节能和环保是汽车行业永恒的发展主题。而从纯电动车品牌Tesla的发展历程来看，我们也有理由相信电动车（以及其他新能源车辆）已经走到大量普及化的最后一里路！

Tesla创始人兼首席执行长Elon Musk在该厂成立14年之后的今天，终于按照先前计划推出起价仅35000美元的Model 3（与当今汽油发动机新车的平均价格相差不远）。过去Elon Musk认为使电动车成为主流产品的最好方式，就是遵循过去手机、录像机和个人计算机的发展道路：先向狂热的消费者销售最昂贵的产品，从中获得资金来研发让大众都买得起的产品。不论是最初推出10.9万美元的电动小跑车Roadster、之后推出的Tesla Model S，还是最新问世的Model 3，都是该理念的实践。虽然起初充满质疑，但Tesla一步步实现自己设定的目标：多年来努力研发更好的电动汽车（但先前车型多数消费者可能无力负担），Model 3意味着电动车将面对主流市场。

新能源车辆发展的潮流，过去持续得到推动汽车产业发展的国际汽联FIA大力支持，理由在于节能浪潮席卷全球的今天，赛车运动却始终被贴上高耗油、高耗能的标签，F1赛事被称为汽车运动的代表，高耗油量（每100公里耗油将近50升）却一直遭到环保人士的抨击。FIA不但是全球赛车运动的主管团体，也积极参与民用汽车工业的相关计划（例如车辆碰撞安全测试等等）。最近几年为适应节能环保的社会大趋势，前后两任FIA主席持续推动F1赛车发动机的节能化——从过去的3.0升排量V10改为今日的2.4升V8发动机，这符合“排量缩小化、效率增大化”的趋势，也符合整个汽车产业的发展潮流。

现任FIA主席Jean Todt自从上任以来，便积极研拟规划运用电动马达驱动方程式赛车，这个想法最终推动了“零排放”的Formula E电动方程式锦标赛诞生。

燃油发动机退市时间表代表什么？

随着新能源车辆发展环境的不断完善，越来越多车厂也自愿提出淘汰传统燃油发动机的时间表。过去在Hybrid混合动力技术领先的Toyota去年即宣布至2050年不再销售燃油车辆，并将停止制造、销售仅靠燃油发动机驱动行驶的产品。Volvo今年7月宣布2019年之后只生产电动车或是油电混合动力车型（2024年之后停止销售燃油车辆），成为首家停止生产纯燃油发动机驱动车型，且明确订出时间表的汽车制造商，也标志该厂将结束过去接近百年间生产纯汽油车型的历史，相信未来将会有越来越多的同业跟随！

事实上，先进国家早已严肃面对汽、柴油车辆产生的排放问题，在超级大都会（指人口超过1000万的都会区）中由于车辆与人口拥挤，温室效应已经颇为严重。联合国预计到2030年时，全球城市人口将从现在的32亿增加到50亿（仅城市人口、非全部人口）；到2050年时，世界上70%的人口会居住在城市中，与我们息息相关的小客车则是二氧化碳排放的最重要来源。

发达国家平均每人每年制造将近10吨的二氧化碳排放，而汽车更是主要排放源之一！

遗憾的是，跟据测算显示5.75吨二氧化碳需要将近1公顷面积森林一年的时间才能消除，这意味着每多一部新车就必须增加种植1公顷的森林才能中和其所排放的二氧化碳。但很明显，造林的速度远远跟不上新车增加的数目，小客车的二氧化碳排放量占欧洲总体碳排放15%，也是交通领域里排放总量最大的单一来源。因此荷兰、丹麦、法国等国家在车辆登记（牌照税）制度与车辆购买税制中，都鼓励消费者选择低碳排放的车型。

事实上，在注重环保的北欧国家，汽、柴油车辆禁止销售的时间表早已提上议程：挪威是最早宣布将在2025年禁止销售使用汽、柴油发动机车辆的国家，荷兰也在2016年4月提出从2025年开始禁止汽、柴油车辆在该国市场销售，并且这一提议已经得到了荷兰国会的支持（但已销售车辆将不受该条法律限制，可以继续行驶）。可惜欧洲工业大国德国，却为了國内强大的汽车工业厂商利益，而使得降低碳排放的脚步落后邻近国家。不过空污排放对德国来说也是头痛的问题，2015年9月在美国发生的大众集团柴油车排放检测作弊丑闻，更代表德国车厂为追求柴油排放数据好看所可能发生之“偏差现象”。

为了宣示追求环保的决心，德国联邦参议院通过决议：将在2030年全面禁售内燃机车辆（即汽、柴油车辆），以实现车辆的全面零排放，届时德国消费者只能选择购买零排放车型（如纯电动车或者氢燃料电池车辆，就算是BMW i8这类插电式混合动力车也不允许）。目前这项禁令已获得了德国执政党和最大反对党的一致赞同，并且德国也敦促欧盟其他国家尽快将燃油车禁令提上日程，争取在2030年之前实现“欧盟全境新车零排放”。

德国的登高一呼让更多国家群起效尤：不同于美国退出巴黎协议的决定，法国总统马克宏曾提到要“让地球再次伟大”，如今看来法国似乎正朝目标一步步迈进中。法国能源部长余洛（Nicolas Hulot）7月6日宣布，法国计划在2040年前全面停止销售汽、柴油车，该计划旨在履行巴黎气候协议承诺的“五年大计”。为了实现这个目标，法国政府还将提供税收优惠，以鼓励民众淘汰使用时间超过20年的柴油车和2001年前生产的汽油车，最终法国计划在2050年前实现“碳中性”，即排放多少碳就作多少抵销措施，使总碳排放量为零。endprint

车厂布局新技术

与挪威、荷兰相比，汽车产业为支柱工业的德国及法国颁布的决议引起更多关注！2030年听起来遥远，实际也就14年时间，还不够一般车型两代的换代时间（一般8年一次换代），拥有百年汽柴油发动机技术积累的汽车强国要在未来十多年内彻底淘汰现有成熟的工业体系，这已不单只是涉及汽车厂商本身，更涉及到能源工业、汽车零组件相关企业等。德国联邦参议院的决议虽然还没有法律约束效力，却也表明了国会的决心，这项决议最终实施的可能性的确存在。事实上，德国推动可持续能源的政策早有丰硕成果：2015年是德国可再生能源发电创纪录的一年，透过风力、太阳能、水力以及生物发电的发电量已占德国总发电量的32 5%，相比2014年又提升了5%。即使是在夜晚没有太阳能发电，风力发电也因为没风不能进行时，水电和生物发电仍能为德国提供将近25%的电力。法国也承诺在2040年前停止使用石化燃料（法国计划停止对境内石油和天然气的开采，并在2020年前关闭所有燃煤电厂）。

德国与法国政府对燃油发动机车辆退出市场的时间订下目标，德法两国汽车制造商自然成为新能源革命的排头兵！大众汽车集团计划于2025年前推出30款纯电动汽车，这是该集团全球战略重组计划的一部分，Mercedes则推出了EQ电动概念车并计划在2019年量产。法国车厂一向是降低二氧化碳排放量的模范生，Peugeot及Citroen所属的PSA集团计划在2023年让旗下品牌所贩卖的车款中，至少有80%比例的车型提供纯电动版本（将继续推出5款纯电力驱动车型和7款插电式混动车），让消费者有机会选择较环保的出行方式。

在所有的传统汽车制造商中，大众集团在电动车型研发投入的资源领先群雄，这与“柴油车排放造假事件”的影响不无关系，该厂更寄望电池动力技术能接替过去的柴油发动机产品线，而其过去5年的努力与投入已逐渐看到回报：包括采用纯电池动力及插电式混合动力BUDD e、e-tron系统、以及使用替代燃料的g-tron系统已先后问世。

2016年巴黎车展期间，大众集团提出了未来的几个重要战略方向，包括ID概念电动车以及作为未来纯电动车型的重要技术平台。集团首席执行官Matthias Muller明确指出：未来将强化其在电池动力、自动驾驶领域的研发。并于2017～2018年推出数十款电动车型。纯电动车型是Volkswagen集团2025战略非常重要的核心，也是集团向新能源车型转移的起点。可以预见目前基于MQB模块平台设计的汽油动力车型（如A级车型Golf、B级车型Passat及SUV车型Tiguan等产品）都将改以MEB平台基础推出电动车型。MEB平台是基于MQB模块化平台进行升级的全新电动车底盘平台，拥有主驱动马达在后轴为特色（也就是传统意义上的后轮驱动系统），这种架构的优势在于能够进一步控制马达快速爆发出来之扭矩带来的打滑现象，同时该平台还采用“地板电池储存舱”的设计，在降低车身重心的同时还能增大相应载物与存储空间。得益于该平台优势，电动车型的续航里程有望达到250～500公里。

除了前述车厂外，其他汽车品牌亦针对淘汰传统燃油车型不遗余力：从2012年6月开始，Toyota和BMW即宣布两者在氢燃料电池驱动系统、运动跑车、电能驱动技术以及开发轻量化技术这四个领域构建长期战略合作关系。隨着欧洲市场对于混合动力技术的逐渐接受，2016年Toyota集团更宣布向竞争品牌提供自己的动力总成（集团研发中的9款发动机、4款变速箱以及6种混动系统），这听起来似乎有些异想天开，目的是推动其纯电动力系统和低排放动力系统在全世界范围内快速扩张。

电动车普及仍有巨大商业障碍

理想或许很丰满、但是回归到电动车普及的严苛条件，现实也不禁骨感了起来。

2015年全球电动车销售45 5万辆、2016年70万辆。2015年中国市场的电动车销售为17.11万辆，首次超越美国市场的11.65万辆、成为全球电动车第一大单一市场。根据“EV Sales”最新发布的数据，全球电动车市场2017年上半年累计销量达到449817辆，预估今年全球电动车的累计销量有望达到110万辆，虽然这个数字对比两年前已经翻了一倍有多，但在全球汽车市场的占有率仍只有区区1%。

生产出几辆在车展炫光夺目的电动概念车（或是限量车型）不是件难事，但大量生产数十万甚至上百万辆的电动车，同时成本还维持在消费者能承受的范围就是一个不小的挑战。我们不谈电动车，先以已经问市近20年的Hybrid混合动力车作为例子——相较于传统的汽油发动机动力系统，混合动力系统的构成与控制功能复杂许多。混合动力系统涵盖创新差速齿轮式的动力分配装置、系统能量管理、电源管理、传动系统、刹车能量回充及高效能一体式马达/发电机等技术，可说是电动车型的先期准备工作，但至今全球仍仅Toyota及Honda能够提出完整度较高的解决方案，其余厂商则因投入较晚或专利权保护壁垒障碍而未能与之抗衡。

与传统汽车三大核心部件（发动机、变速箱、底盘）不同，电动汽车核心部件有四个：底盘、电池、电机、电池控制系统。Tesla的电池、电机都来自供货商（锂电池是日本Panasonic的18650规格电池，这种电池常见于笔记本和智能手机中，电机来自台湾富田）。电动车真正的研发挑战在于如何掌握电池控制系统以及车辆底盘设计，而这涉及到造车的核心——车身安全。

事实上在Tesla的发展过程中，传统车厂仍贡献良多：包括Toyota的质量控制和问题追溯体系，还有Mercedes的测试流程。

电池依然是发展拦路虎

经过多年发展，车用锂电池成本依旧是阻挡电动车普及的第一大障碍。毋庸讳言，二次电池技术在过去30年有了突飞猛进的发展，锂电池在智慧手机、平板计算机及笔记本电脑等设备中有广泛的应用，而根据全球知名咨询公司——麦肯锡的研究表明，从2010年起至今，电动车车载锂离子电池组的价格虽然下跌了近80%，但其成本依然昂贵，目前多数电动车内的锂电池模块成本仍然占到整车售价的四成以上！根据麦肯锡的预估，欲使电动车的售价跌至汽油车的价位，或许还需要耗费10年甚至更久。目前国际平均水平是每度电（kWh/千瓦时）的电池成本大约是800～1000美元（仍在持续降低中），一般电动车要达到100公里续航里程需要20kwh以上的电池容量，这意味着仅是电池成本就要2万美元之高。

麻省理工学院（MIT）从事能源研究的教授Jessika Trancik表示，发展电动车真正的挑战，在于帮助人们克服对电动车续航里程数的担忧：当用户购买新车后，他们想要了解车辆的续航里程数，若进行长途行驶、其车辆能否驶达目的地？这也是增程型电动车（range-extended electric vehicle，R-EEV）近期成为瞩目焦点的原因，例如Buick VELITE 5增程型混动车的续航里程能匹敌传统燃油车与Model S100D顶级电动汽车，而它仅用了一个34升小油箱与18 kWh电池组，不论是成本（增程套件总成本约4000～5000美元，换算成电池容量仅能增加5kwh）与车重（增程套件总重不超过100公斤）都有极大优势。

另一方面，许多研发资源投入锂电池科技革命：目前全球有近300家公司涉足石墨烯研究，包括IBM、英特尔、美国晟碟、陶氏化学、通用、杜邦等。其中，三星、IBM、东芝、韩国科学技术研究所等机构动员了大量的人力物力。虽然仅存在于理论数字，但“石墨烯电池充电10分钟跑1000公里；采用石墨烯电极的新型电池容量功率比100kW/kg，比商业锂离子电池高100倍”的性能数据仍让我们对未来充满遐想。

倘若电池技术前进的脚步低于预期，我们只能选择透过增设电动车充电基础设施，或是采用车辆共享等新业务模式来解决电动车的推广问题。endprint