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WLTP新规下 插电式混合动力优势明显

凤凰汽车专栏作家  黄嘉刚
2014年09月29日 09:09:54   

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黄嘉刚

作者:黄嘉刚

核心提示:凤凰汽车评论 在未来汽车动力的发展方向,近年来以德国汽车企业为代表的欧美系汽车和日系汽车走出了两条截然不同的道路,一边是以小排量涡...

凤凰汽车评论 在未来汽车动力的发展方向,近年来以德国汽车企业为代表的欧美系汽车和日系汽车走出了两条截然不同的道路,一边是以小排量涡轮增压引擎为主打,另一边则是在新能源领域下了足够大的力气。最终的结果自然是殊途同归,都朝着尽可能多的降低油耗迈出了自己的步伐。在差异面前,不能说孰强孰弱,只能说是技术路线选择的不同。

欧洲车的小排量涡轮增压引擎在市场上所取得的成绩大家都有目共睹,欧洲汽车企业在花大力气进行研发和推广之后,所付出的努力终归是没有白费。先是大众全系基本实现了涡轮增压化,然后被当做宝马品牌标签的直列六缸自然吸气发动机也被四缸的涡轮增压发动机替代。转眼间,涡轮增压已经变成了欧洲车的标准配置。同样的,中国的自主品牌也呈现出了和欧洲车企一样的对涡轮增压的火热。与之对应的,日系在涡轮增压方面则表现出完全的冷淡,潜心研发新能源和自然吸气,美系车则在增压和自然吸气之间摇摆不定。那么为什么会出现这种冰火两重天的情况呢?

其根本原因就就出在欧盟、日本以及美国所执行的不同测试体系上。目前欧盟所执行的测试循环为新欧洲驾驶循环(简称NEDC),日本执行的是JS08循环,美国执行的是EPA FTP75循环。至于我国的汽车测试循环则几乎借鉴自欧洲。这几个不同的循环体系最大的区别就在于对于测试工况的定义上。

NEDC自上世纪九十年代诞生以来就不受业界待见,这一套测试体系中整车的运行工况在绝大多数的时间里都位于稳态运行的工况下。而且相比于后期发布的JS08以及FTP测试循环,NEDC在测试持续时间、最高车速,匀速行驶占比等方面都有着较大的差距。这也使得在NEDC测试循环下所得到的油耗、排放等数据均低于用户的实际使用情况。比如,在NEDC的测试循环中,城市运转循环为195秒,包括启动、加速、减速停车等几个阶段,而这几个阶段中又包含了几十秒的匀速运转。城郊运转循环为400秒,同样的,匀速运转的工况也占据了绝大部分的测试时间。一来是城郊循环测试时间高于市区循环,二来匀速工况占多数。我们都知道,汽车在稳定行驶的工况下,油耗和排放水平是降低的,但如果车速不断变化,那么油耗和排放水平必然是增加的。所以,这种趋向于稳态工况的测试体系也就使得NEDC测试循环下的公正性和客观性备受质疑。

在以城郊为主的测试手段下,小排量涡轮增压发动机相比于同功率输出的大排量自然吸气发动机在节气门开启角度不大、工况较为稳定的情况下,得益于其较小的燃烧室容积可以获得燃油效率以及较小的二氧化碳排放量。但是在工况变化较为剧烈,节气门开度较大等工况下,大排量自然吸气发动机得益于较大的后备动力储备,在燃油经济型以及排放方面又更具优势。这也就是为什么大排量的车型在节气门全开的高速行驶时油耗差异与小排量车型不太大的主要原因。在NEDC的测试循环下,汽车企业完全可以有针对性的对车辆加装一系列有利于排放测试和油耗测试的附件,也就是为什么欧系车多喜欢配备EGR阀的原因。但是在这种测试体系下得出的测试数据与用户实际的使用过程存在着较大的偏差。

也正是因为欧盟NEDC的测试得到的结果与用户的实际使用效果脱节,所以欧盟才决定在2017年使用WLTP程序进行整车的油耗和排放测试。WLTP测试程序全称为World Light Vehicle Test Procedure。这套测试体系由数年前开始研发,数据采集包括了主要的汽市场,而这套WLTP的测试程序的推出也将改变现在不同测试体系下造成的数据混乱的局面。相比于NEDC的规则,WLTP更加注重用户实际使用过程中的油耗表现和排放水平,测试多以变化的工况进行,同时增加了市区测试时的比重。换句话说,在全新的WLTP测试程序下,现在以NEDC为基准测试而来的整车油耗、排放水平都将面临上升的局面。这也使得现在欧洲企业所主打的小排量涡轮增压引擎将面临不可避免的劣势。

相对而言,基于JS08排放测试体系的日系车以及基于EPA FTP75打造而来的美系车则因为测试体系的工况与WLTP相差不大而大可不必担心。特别是美国的FTP75测试规程的三十分钟测试中,对于从零开始加速的测试工况多达23次,而WLTP为8次。显然FTP75要更加严格和接近用户的实际使用。对于车企而言,WLTP测试规程与现有的测试规程之间的差距必然导致研发周期和研发成本的上升。

那么对于欧洲企业而言,随着2017年大限的临近,以及2021年欧盟法规要求的平均二氧化碳排放量为95克每公里要求的落实。现有的小排量涡轮增压发动机系列难以应对全新测试规程的限制,像日系车那样重头再来打造自然吸气发动机显然没有了可行性。于是,插电式混合动力系统出色的燃油经济性和排放性能就会成为欧系车在面临WLTP规程和欧盟排放法规的双重限制下的救命稻草。

从目前已公布的信息来看,插电式混合动力车型稳居目前市售车型最低二氧化碳排放量和油耗的榜首。奔驰全新推出的S500 Plug-in Hybrid车型的二氧化碳排放量为65克每公里,油耗为2.8L每百公里。与之对应的,S600的油耗为11.1L每百公里,二氧化碳排放量则超过了200克每公里。

很明显,插电式混合动力车型的加入将极大的拉低品牌的平均二氧化碳排放量和平均燃油消耗量。另外一点在于,插电式混合动力车型是汽车新能源动力发展过程中起到承上启下的一个重要环节,对于插电式混合动力系统的研发有助于在未来新能源领域的技术储备。作为全新的领域,在插电式混合动力系统方面取得突破的难度也要大幅低于在传统内燃机上进行改进的难度。

更重要的一点在于,新能源动力以及新能源动力的相关产业已经开始初具规模,成本正在大幅度下降。举个例子,在英国市场销售的插电式混合动力版欧蓝德的售价已经和高配柴油版车型的售价持平。也就是说,欧洲车企进军插电式混合动力领域并不需要投入过多的研发成本。奔驰汽车已经在日前正式宣布,未来奔驰旗下的车型都将推出一款插电式混合动力的版本,2017年率先实现后驱平台的插电式混动化,在2020年实现全系车型的插电式混合动力化,宝马也早早的推出了i系列车型。

可以预见的是,在全新的WLTP测试规程以及欧盟严苛的排放法规下,欧洲品牌将迎来一次插电式混合动力车型的集中爆发。先从豪华品牌开始,逐步普及到平民品牌。随着插电式混合动力车型市场竞争的加剧,这一细分市场必然会持续的繁荣,继而推动新能源车的推广。同样的,中国市场也势必会因为插电式混合动力车型的大举进入而迎来插电式混合动力车型的普及。

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专栏作者:黄嘉刚

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