天天看點

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

[資訊-牛車網]

●從曆史上看重點國家實施“雙碳”的經曆和現實行動。

汽車是世界上一緻性要求很強的一種産品,一般要制訂實施統一性很近似的标準。如手機你現在還去買2G、3G的嗎?在汽車排放上國際通行實施歐六标準,而且正向歐七标準行進,你還想買便宜些的國三或歐三标準汽車嗎?

内燃機汽車治污,主要是從尾氣排放來治理。尾氣排放物有兩種類别,一是排放一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氫化合物(CH),二氧化硫(SO2)、微顆粒(PM),及其派生的光化學煙霧,這是構成對社會的直接污染,特别對人們的呼吸系統上危害,這叫“社會性污染”,國際上多仿照歐盟汽車排放标準來治理。一是以排放二氧化碳(CO2)為主,還有甲烷(CH4)、一氧化二氮(N20)、氟氮化碳(CFC)等微量氣體,這構成對地球性污染,産生溫室效應,反過來對社會産生巨大危害。為了減少汽車對社會和地球的危害,我們主要是采取“節能和低碳”舉措,而且多年來不斷進行科技和管理機制創新,以提升效應。

這裡先談談汽車排放CO2的低碳化措施。在1997年“京都治理氣候會議”之後,全球主要國家都對防控CO2排放制定限值目标,這是本世紀初IPCC對主要國家車輛CO2排放的水準分析。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

各國(地區)車輛統一從CO2排放衡量的水準比較

那時美國單車CO2排放量最高,特别是美國的加利福利亞最為嚴重,但經采取措施,加州的汽車CO2排放減少有明顯效果,即在2010年單車平均CO2排放量的285g/km,到2016年降到193 g/km,接着加州大力開展汽車污染治理,目前加州天氣清潔度已成為世界的典範。

到2019年按國際能源署(IEA)對全球汽車燃油經濟性測試表示,單車g/km CO2排放狀況:美國198、加拿大206、菲律賓196、俄羅斯192、智利189、澳洲188、秘魯187、埃及187、阿根廷187、印尼184、泰國180、巴西179、南非176、墨西哥175、中國175。中國還居于與中度排放的水準,而美國則是大排量車多,特别是皮卡車,多到山區、海邊非正規路面上跑着玩的多,而菲律賓等開發中國家多用老車型,技術水準低、耗油多,污染大。

在本世紀初,歐洲汽車制造商協會報告,主要型号車輛在法國應用的測試水準看,各國車輛單車的CO2排放水準很有特色,雷諾最低2004年為148g/km,而保時捷最高達到321g/km。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

不同制造商在法國的平均排放CO2值

按歐盟标準,在2008年新車平均CO2排放量應達到140 g/km,2012年為120 g/km,2020為95 g/km,并規定在2021年新車出來不達标的要重罰,并規定2025年要達到80.75 g/km,2030年達到61.75g/km的标準。

這樣按歐盟标準的要求,法國政府于2012年實施bonrs-malus計劃,規定CO2排放小于60 g/km獎勵5000歐元,101~120g/km獎勵700歐元,如超标,166~200g/km罰750歐元,超過200 g/km罰2600歐元。

英國SMMT釋出2008新車平均CO2排放量為158g/km,比2007年減少4.2%,比2006年減少6.8%,在2010年前英國車型平均值在130g/km水準。

在2006年英國Docklanks綠色大賽中測定CO2排放量。豐田Priust混合動力車為104g/km,本田Civic混合動力車為109g/km,雷克薩斯SUV為192.8g/km,豐田Aygol1.4柴油為113g/km,德國Smart小型轎車113g/km,薩博乙醇2升機柴油為64 g/km,FordFocus生物乙醇為54.7g/km,雪鐵龍(帶自動停車裝置)4缸機為133 g/km,總之,大家對汽車的CO2的排放都很重視都有進步,但仍在減排艱難的征途上前行。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

汽車生産商努力實作CO2排放140g/km的目标

正是由于科技不斷創新,環境不斷變化,各主要國家對車輛CO2排放都按國情提出各種新的綠色低碳思路和行動。

我國從國情出發,在2020年乘用CO2排放水準,處于國際中上水準,B級乘用車CO2平均排放值處在258.8g/km水準,減碳任務仍艱巨。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

據中國汽車研發中心測算,汽車碳排放占我國交通排放80%以上,占全社會碳排放7.5%左右,2020年汽車使用階段碳排放7.2億噸,占汽車碳排放總周期量九成。傳統内燃機汽車保有量比很大,使用的化石燃料很多,這是造成汽車使用階段碳排放高的主要因素。

美國環保局在2021年12月20表示,“我們正制定強有力,嚴格的标準,這将積極減少汽車排放對人類和地球造成的污染和傷害……”。确定2026年CO2排放是限值在171克/英裡,這是取代特朗普政府确定上線的208克/英裡的進步修正。國務卿安東尼·布林肯說:拜登·哈裡斯政府将比曆史上任何一屆政府更加努力應對氣候變化的危機,我們的未來取決于我們今日所做的選擇。

進入新世紀,日本在“環境立國”戰略和“低碳社會行動”指引下,是比較重視應對氣候變化行為,采取相應對策和行動,顯得比較積極和主動,計劃在2050年之前将溫室氣體淨排放降為零。

汽車産業是日本經濟的重要支撐點,将在碳排放限制中實作強勁的變革。在内燃機汽車上首先推行混合動力汽車,把混動汽車推向大量化、産業化、全球化市場上應用,而且不斷創新改進,是世界上生産和銷售,出口混動汽車最多的國家。21世紀初本田汽車公司福井威夫說:日本汽車要領居世界前列,是靠“混”出來的,這叫先“混”後“電”,就是燃料電池汽車。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

當代中國也很現實的成為混合動力新興發展的車種,既減排又節能,這是零碳汽車的很好過渡辦法。

●現在我們談内燃機汽車排放限值标準問題。

按歐盟制定的汽車尾氣排放污染物的控制狀态,在1993年實施歐一标準,到2009年已實施歐二标準,現在已實施歐六标準,從節能角度汽車用燃油少了,對碳排放自然也減少,這主要是利用節能辦法來實作的,當然這對社會空氣的淨化也起到很重要的作用,因為汽車在道路上跑的太多了。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

根據ICCT資料部分内燃機汽車節能技術對。CO2減排效果是:氣缸停缸3.5~5.8%、缸内直噴1.5%、汽卻式廢氣再循環1.7~5.3%、48V輕度混動技術10.5~12.9%、高壓縮比發動機10.1~14.1%、電驅動壓縮機5%,米勒循環發動機是12.4~20.3%。可見内燃機汽車節能技術為排碳立功的竅門還不少。

現在歐盟正規劃在2026年前推行歐七排放标準,包括各種類别車輛,如重卡等,歐七排放CO2由現在500~1000kg/km降到100-300kg/km,氮氧化物降到30kg/km等,提案建議該系統監控要確定150000英裡(241401公裡),要求十分苛刻。據說有關人士表示歐七标準還會提前實施。

我國的生态環境部、工信部、商務部、海關總署公告,要在2020年7月實施國六A标準,2023年7月實施國六B标準,禁止生産國五排放輕型汽車,進口汽車也要符合國内标準。由于國六标準技術實施難度比較大,各省市推行時間有的提前,有的要推遲。對國六标準作了過渡安排分為國六A,相關數值要求低些,最終為國六B,這才是真正終極的要求。現在北京、廣東已經開始實施國六B标準了,而且最近海南省公示,禁銷内燃機汽車,全省實行汽車電動化。據了解國六B比國五在一氧化碳,氮氧化物,時顆粒物排放上加嚴了30-50%。

與此同時,國家還積極推行天然氣汽車,資料顯示,天然氣汽車CO2排放,輕型車可減少50%以上,重型卡車可降低排放8%。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

此外,近來還應用醇類燃料發動機,如甲醇和乙醇,這可與汽柴油一定比例摻燒,也可以直按作為醇類燃料作為發動機一種替代品。目前仍處于初期應用狀态,推行情況,還有待觀察。

●我想再談談一些大家感興趣,也都在試運作中的奇特内燃機汽車。

HCCI指的是“均質充量壓燃發動機”。它是一種往複式汽油機為基礎的新型燃燒模式,柴油機也可用。主要是通過高壓縮比,現已達17壓縮行程,均質混合達到自燃特點。這樣有效地解決燃油高品質的運作程式,大幅提升尾氣排放水準,特别是降低NOx和PM的排放。

目前國際上,包括我們多家汽車公司都在研發樣機并取得較好的進展,這同樣對CO2排放起到良好降低水準,但由于形成高溫均質混合燃燒的均質補償比較難,還不斷的在改進中,真正實用化還難預測。

HCCI更清潔更有效的引擎 、2020年5月馬自達昂克塞拉轎車,稱是世界上首台推出應用HCCI發動機的商品。

空氣汽車:可以說是一種另類汽車,是以空氣作為一種二次能源,通過空氣發動機經壓縮、充氣、造功,完成發動機功能,再由變速箱,傳動機構、驅動汽車行進,空氣缸用300大氣壓裝置,它的最高時速可達120公裡,加速能力到50公裡為6秒,行車距離250公裡或12小時,現在南非、墨西哥已成為小批量運輸工具。我早在法國看過樣車。

近來我們也研發出空氣客車,空氣小型汽車,今後如何應用還待研究。國際汽車專家認為,這種不耗油、不耗電,隻吃空氣就能跑,不管其功能比汽車差,但還是一個可用的動力源。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

氫能發動機汽車:氫能汽車是以氫作為能源所産生化學轉換為機械能以推動的車輛。目前氫能汽分為兩種,一是氫内燃機汽車(HICEV),一是氫燃料電池汽車(FCEV)。

這裡講的是氫内燃機汽車(HICEV),這是用現有的内燃機為基礎稍加改裝而成的,使内載滿的氫氣缸,及吸取空氣中的氧氣,混為一體而燃燒産生動力,推動汽車運作。

近來維柴、玉柴和北京理工大學合作推出商用車氫内燃機汽車,标志着我們汽車氫能利用的具有一定意義的重要成果,為國家實施“雙碳”目标開拓的一個新領域。

在一汽集團由研發總院研發“紅旗”2.0L氫能内燃機(HICEV)汽車也順利傳遞試運作,這标志着“紅旗”品牌零污染,零排放的重要成效。當然一汽集團還有很優秀的氫燃料電池汽車(FCEV),這以後再作推介。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

一汽“紅旗”轎車上氫氣内燃機

我這裡作了不少傳統内燃機汽車新科技簡要推介,最終目的是為了在相當時段裡更好的推動内燃機汽車産銷量的增長,成為擴内需展外需,“雙需”的發達,以及推動“雙碳”目标的推進工作盡微薄之力。

目前要重視抓好内燃機汽車的“雙碳”行動

作者近來在解放牌汽車展示台上留影

(說明:由于汽車CO2排放資料來源很多,可能在不同時間,不同車種,各有依據,又有差別,這有待我們多收集多觀察。)

繼續閱讀