在燃油汽车盛行的年代,丰田和大众凭借其精湛技术独占鳌头,彼时比亚迪与吉利在行业格局中只能处于相对弱势地位。
然而进入新能源汽车时代,行业态势发生了巨大转变。
举例来说,丰田和大众所研发的发动机,热效率通常维持在40%左右;反观比亚迪与吉利,它们的发动机热效率已突破至46%。
这一现象令人感到疑惑,倘若仅仅是纯电动汽车领域不敌比亚迪和吉利尚可理解,为何连传统优势的发动机技术,也被远远甩开?
通过与多位业内人士深入交流后得知,在燃油汽车和混合动力汽车领域,发动机的地位与作用已发生根本性变化。
为何会得出这样的结论?
首先,业内人士认为,燃油汽车存在先天性技术局限,难以适配高性能发动机。
通俗来讲,就是现有燃油汽车的结构特性导致其无法充分发挥高性能发动机的优势 。
虽然这种说法听起来颇为绝对,但实际情况确实如此。
前文已提及,提升发动机热效率并非难以攻克的技术难题,主要通过三个技术路径实现。
第一步是优化燃油喷射雾化效果,第二步是提高压缩比,第三步则是采用废气再循环技术。
按照这样的技术路线,将发动机热效率提升至50%具备理论可行性。
马自达和日产就曾在技术展示中公布过相关解决方案。
但这些先进技术目前仅停留在理论和演示阶段,难以真正应用到量产车型上。
究其原因,要实现理想热效率,发动机必须保持高转速运行状态。
也就是说,只有在高速公路持续高速行驶时,才能达到最佳效率表现。
一旦车速降低,燃油消耗反而会大幅增加。
而日常城市驾驶中,车辆多处于低速行驶或频繁启停状态。
在这种工况下,过度追求高热效率反而会降低发动机实用性,适当降低热效率反而能获得更好的使用效果。
以大众汽车为例,老款1.4T发动机为追求性能采用奥托循环,而新款1.5T发动机为降低油耗改用米勒循环。
虽然新款发动机油耗有所降低,但热效率仅为37.5%,甚至低于奇瑞同类型产品。
由此可见,燃油汽车对高性能发动机的实际需求并不迫切。
其次,混合动力汽车的技术架构对传统燃油汽车形成降维打击。
发动机在低速行驶工况下效率最低,例如交通拥堵或等候红灯时,车辆频繁启停会严重影响发动机工作状态。
不仅热效率大幅下降,还容易产生积碳,缩短发动机使用寿命。
燃油汽车需要兼顾高速和低速行驶需求,因此在发动机热效率方面不得不做出妥协。
而混合动力汽车则无需面临这种困境,低速行驶等复杂工况可由电动机承担,当进入最佳工作区间时,再切换至发动机驱动。
这种工作模式使得混合动力汽车的发动机可以完全按照最佳工况进行设计,这也是比亚迪、吉利能够轻松实现46%热效率的原因所在。
或许有人会问,既然技术路径清晰,国外汽车企业为何不进行技术升级?
从技术层面来看,国外车企完全具备相关研发能力,甚至可能比国内企业更具技术优势。
但现实情况是,由于对新能源汽车领域重视不足,这些企业在技术转型中逐渐落后。
部分国外车企即便涉足混合动力领域,仍延续以发动机为主导的设计思路。
以丰田油电混合动力系统为例,所配备的电动机功率较小,导致发动机无法始终保持在最佳工作状态。
在这种情况下,即便发动机热效率再高,也无法充分发挥其性能优势。
因此,并非国外车企缺乏技术实力,而是固有思维模式限制了其技术创新步伐。
最后,成本因素也是影响技术发展的关键环节。
以当前备受关注的固态电池技术为例,实验室阶段各项性能指标表现优异,但进入量产环节却面临诸多难题。
要么无法实现大规模生产,要么生产成本过高导致市场难以接受。
尽管固态电池因安全性优势有望占据高端市场,但50%热效率发动机却面临尴尬处境。
在经济型家用车领域,过高的生产成本导致产品失去价格竞争力。
马自达昂克赛拉搭载热效率43%的SKYACTIV-X发动机,售价高达17万元,这样的定价不仅难以与插电式混合动力车型竞争,甚至在传统燃油车市场也缺乏优势。
过度追求热效率的技术路线,反而让马自达陷入市场困境。
在豪华车领域,消费者更关注发动机功率而非热效率,通过增加气缸数量和排量提升动力性能才是主流技术路线。
相比之下,优化变速箱调校和底盘悬挂系统,提升驾乘舒适性和稳定性,才是豪华车技术研发的重点方向。
因此,单纯追求高热效率对豪华车而言意义不大。
综上所述,国外车企并非不具备研发高热效率发动机的能力,而是基于市场定位和技术路线的综合考量,主动选择放弃。
中国汽车企业专注于混合动力技术研发,无论是插电式混合动力还是增程式混合动力,都能确保发动机始终处于最佳工作状态,从而实现更高的热效率。
而国外车企仍以传统燃油汽车为主,在发动机设计时需要兼顾动力性能和燃油经济性,不得不做出技术妥协。
即便提升热效率,在市场竞争中也难以形成优势,因此选择维持现有技术路线成为更为务实的选择。
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