日本在欧洲发力 合成燃料不可低估 中国车企有危机(图)

文/王新喜 丰田联合斯巴鲁和马自达发布了面向电动化的全新燃油发动机可适配油电混合动力和插电混合动力技术，在日本东京，丰田汽车、马自达、斯巴鲁三家车企的掌门人承诺将通过使内燃机与电动化技术相结合，与绿色替代燃料（如生物燃料和合成燃料）兼容，从而助力内燃机脱碳。其中，丰田汽车公布了新一代内燃机开发计划，宣布将继续投资和开发使用绿色燃料的内燃机。


在电动化大潮的今天，日本与欧盟心照不宣选择同一条路线，要保留内燃机技术，使用新型的合成燃料，助力内燃机脱碳。 比如去年欧洲国家就已经达成了共识，要走合成燃料路线。截至目前，依然没有一个欧盟国家将乘用车禁止内燃机列入法律。无论是基于2028，2035，2040甚至2050之后的禁燃目标，都没有。去年在德国试点工厂生产的首批15000升汽油已装车，这种合成汽油已经符合所有质量要求，可以与现有的燃料混合使用。 但在国内，吉利和比亚迪还在争最高有效热效率谁是第一。对于内燃机转向清洁能源的趋势，似乎关心度不够。 从中国发动机技术来看，与日本发动机的差距在缩小。尤其是中国厂商注重的发动机热效率这一指标上。 所谓热效率是指发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量的比值，发动机热效率越高，其燃油经济性越好，提高发动机热效率是节约能源的重要手段，是改进热力发动机的主要方向之一。 行业内已有许多发动机的热效率超过40%，例如丰田的2.5L自吸发动机热效率可达41%，比亚迪的1.5L骁云发动机和马自达的2.0L压燃发动机热效率高43%，东风的马赫1.5T混动专用发动机热效率更是达到了创纪录的45.18%。


从目前来看，中国发动机热效率与日本发动机拉平差距，而丰田也从2024年开始在全球市场普及第五代油电混合动力技术，小型化和高效率的电驱系统加上高性能的三元锂电池，实现了油耗降低和动力提升。 总的来说，日本发动机技术还是存在着多项核心技术——如缸内直喷技术和可变气门正时技术等，评价一个发动机的好坏，要从其动力、使用寿命、油耗等多个方面，日系发动机在这些方面上都处于国际领先的地位。


此外，日本企业开发的多种节能技术，如EGR废气再循环技术、燃烧室设计等，大幅提高了燃油的利用效率。 伴随着中国发动机技术的进步，在不断拉近与日本发动机技术差距，带给丰田的压力越来越大，以丰田为代表的日本油车巨头需要寻找新的战略高地，而新型燃料是一个全新的方向。 欧洲与日本都已转向合成燃料驱动汽车，中国车企要有危机感 但从目前来看，日本欧洲的内燃机技术转向了第二阶段——合成燃料，丰田将与日本多家企业共同推进有助于汽车脱碳化的“CN燃料”的引进与普及工作，CN燃料是一种新型环保燃料，其特点在于整个产品生命周期内都能显著减少二氧化碳排放。这种燃料包括由氢气和二氧化碳合成的e-fuel，以及通过光合作用吸收二氧化碳的植物制成的生物燃料。CN燃料的开发和应用为汽车行业提供了一条可行的低碳转型路径。 丰田认为，纯电动是实现碳中和的重要手段，但发动机也是。对此中国厂商要有危机感。 这源于几个方面，首先是日本与欧盟的目标一致，是用新型合成燃料来应对汽车减碳的目标，符合民众对于环保的呼声。 而合成燃料在早些年已经有使用，只不过当时并不是因为降碳为目的的考量，加上技术不成熟，并未被大规模使用。当前在全球节能减排、降碳的目标下，合成燃料再次被欧美日等国家重视。比如欧盟已经成立了合成燃料联盟（eFuel Alliance），该联盟已拥有 170 多个成员，把eFuel生产的整个价值链都拉进去了。 欧美日一方面是面对中国新能源车的崛起，试图寻找其他路径突围，毕竟，汽车产业是日本欧洲支柱产业，支柱产业被人压制了，肯定会想办法突围，集体转向开发新型合成燃料，这种应对危机的焦虑，是想把中国新能源锁死在国内市场，无法在海外欧美日主导的燃油车市场分蛋糕。


而从海外市场的现状来看，很多国家无力支撑充电基础设施的建设，这对电动汽车在这些国家的普及构成了障碍。 德国工业巨头博世则预计，到2030年，约一半燃油车可以通过使用合成燃料继续上路。目前，汽车制造商保时捷、奥迪、丰田、日产、斯巴鲁，以及美国石油公司埃克森美孚等都是合成燃料的追捧者，尤其是电子燃料。 合成燃料成功的必要条件是能够降下成本，续航里程要更高，但现在条件还不成熟，按照他们的算盘——既做到了零污染更环保，又摆脱了对石油资源的依赖，还做到了成本的降低，可能会对电车的前景形成冲击与压力。


而合成燃料发动机技术的发展本质是面向环保的方向，与我们新能源所追求的方向一致，最终目的是满足消费者对性价比、耐用性、保值性、安全性、动力等全方面的需求。


丰田的走法，是感受到了发动机核心腹地遭受冲击的危机，因此寻求第二阶段的领先，而我们同样要有危机感，目前国内发动机技术研发更多倾向于提升混动技术与燃油经济性效率以及动力性表现，而非在发动机技术与新型燃料本身的变革方向。 但多条腿走路，对于汽车工业而言，非常有必要。一方面可以保留海外市场与国际巨头竞争的底气，不至于在燃油技术变革节点落后于人，既然合成燃料技术是欧美日选择的路线，如果我们能做到这个方向的领先，就能在海外市场获得更大的生存空间与议价权，新型燃料一方面可以摆脱对石油的依赖，也能实现环保的要求，这也是暗合了中国汽车工业的发展良性方向。 以消费者需求与经济发展与环保作为核心指标，技术的探索无止境，我们以新能源为核心发展方向，但合成燃料路线其实是暗合电动化趋势的，具有商业化前景的可再生合成燃料制备主要有热催化和电催化两条技术路线。电催化路径是利用可再生能源产生的电能，直接催化还原CO2，生成可再生合成燃料的技术，未来的能源供给可不再依赖于化石燃料，这将是一场不可低估的能源变革。


在未来新能源为主体的新型电力系统背景下，通过零碳电力驱动分布式电化学转化装置，可以实现由阳光、水、二氧化碳制备可再生合成燃料，这种变革方向与新能源电力驱动的发展路线一脉相承，我国又存在电力优势与电动汽车发展优势，目前国产发动机技术的进步，意味着我们在燃油车市场，依然有实力追求更高阶层面的技术创新与领先，综合新能源的电力成本与电驱动创新能力，在电催化合成燃料市场，我们其实优势更为充分，合成燃料或依然是一个值得争夺的市场，未来发展的核心，依然是在环保前提下，做到产品的领先，面向未来的竞争，我们是时候要看到更长远的未来了。