福布斯2024年5月5日詹姆斯-莫里斯的文章

如何在汽油车继续畅销的情况下管理好向电动车的过渡

颠覆性技术会给企业带来伤亡。问问诺基亚和爱立信对苹果iPhone的看法就知道了。电池电动汽车(BEV)革命也威胁着许多现有汽车制造商的类似命运。但是,无论你喜欢与否,这都不是简单的转换。由于插电式混合动力汽车的蓬勃发展,中国对BEV的需求有所减弱,欧洲也有增长放缓的迹象。最大的挑战在于如何应对从化石燃料向电动汽车的具有不确定性的过渡。马勒动力总成就是一家努力缓解这一转变的公司。我采访了该公司的工程服务总监西蒙-雷德,请他谈谈从内燃机到电子的转变过程中的危险和陷阱。

内燃机的先驱

马勒动力总成在提供高性能发动机方面有着悠久的历史。"我们是一家工程咨询公司,"雷德说。"我们的大部分工作都是在动力总成开发的早期阶段。二十年前,这意味着高性能内燃机。我们与隔壁的科斯沃斯是公路发动机的对立面。我们的重点更多是为公路汽车应用提供符合排放标准的发动机,而他们则在从事赛车运动,主要是F1。"

如何在汽油车继续畅销的情况下管理好向电动车的过渡

这些发动机中的一些被用于现在已成为传奇的高性能汽车。"福特Sierra RS和Escort RS Cosworth发动机就是作为Cosworth公路发动机的一部分,在这里完成,最初的梅赛德斯190E16气门改装车也是如此,"雷德说。"从那时起,我们不得不重新关注整个动力总成,因为这些发动机的重要性正在下降,我们需要用其他工作来替代我们的业务。这是我们过去15年的使命。最初,我们关注的是混合动力。2010年,我们做了一个汽车增程器项目。我们可能太超前了,因为增程器现在已经成为一种东西,特别是在中国的李想汽车公司。他们有一款增程器汽车,销量相当不错”。

如何在汽油车继续畅销的情况下管理好向电动车的过渡

"我们研究过并联式混合动力车,即在汽车前部装有内燃机,后部装有电动机,这样你就可以使用其中的一个或另一个,"雷德继续说。"2007年,我们生产了一款三缸小型高效发动机。大家都说没人会用三缸小型发动机,它们在大型汽车上行不通,所以我们就把它装在了大众帕萨特旅行车上。突然之间,我们看到福特福克斯发动机和PSA1.2 PureTech发动机出现了,我们比它们早了好几年”。

迎接电气化的挑战

"我们在10年或15年前就开始了电气化之旅,"雷德说。"我们的业务遍及全球,但主要集中在英国、美国、中国和德国。这些市场的变化速度各不相同。马勒有三个关键领域,高效内燃机部件、热管理解决方案和电气化。我们的驱动力是改善二氧化碳排放”。不过,雷德并不认为BEV是解决这一问题的唯一办法。"我们并不热衷于禁止内燃机汽车。我们宁可不考虑技术。给我们设定目标,作为工程师,我们很乐意实现这些目标。

"全球业务的关键信息是不同的市场、不同的目标、不同的技术,"雷德说。"中国现在将高效汽油发动机视为新能源汽车。这给我们带来了挑战,因为你不能把整个业务转向电动汽车。我们一直在开发高效内燃机。我们现在正在研究可再生燃料,以及如何拥有高效的汽车系统,因为无论是电动汽车还是其他汽车,在车内拥有高效的系统(如冷却系统)都非常重要。我们不能放弃内燃机汽车,因为某些市场并没有放弃内燃机汽车,内燃机汽车仍然为我们带来一大部分收入”。

"中国的大多数项目仍然围绕着内燃机车,"雷德补充道。"它们可能是增程器,也可能是混合动力平台,但它们仍在关注发动机。这其中有一部分原因是他们非常重视电池技术,所以我们获得了另一部分,我们拥有这方面的技术和能力”。

优化各类动力传动系统

马勒在北安普敦的测试设施,能够在零下40摄氏度到60摄氏度、湿度最高达80%、模拟海拔最高达5000米的环境条件下,对两轮和四轮驱动动力系统的纯电动和内燃系统进行评估。他们还为使用这种燃料的发动机提供氢气。这些设施还可以持续循环使用电池组,以评估电池组的耐久性,并能在热失控的情况下将电池组浸入水中。

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马勒现在拥有通过多次剧烈运动测试电动汽车电池组耐久性的设备。

雷德说:"我们确实看到电池在使用过程中会出现衰减,但关于电池容量在一定时间后需要保持多少的立法即将出台。优化冷却是马勒的一个关键研究领域,在这一领域,马勒仍然可以利用其在内燃机方面的知识。"内燃机的气缸盖在散热方面面临着真正的挑战。燃烧的温度超过1000摄氏度。机油的温度为120摄氏度。水的温度为90度。发动机必须在数千转/分的转速下处理这些问题。优化电池性能就是这样一个冷却挑战"。

马勒已经开发出帮助内燃机尽快达到最佳温度的技术,因为内燃机在低温时效率较低,排放较高。"电池也是类似的设备,"雷德说。"你想让它尽快进入最佳工作状态。然后,无论是在充电循环期间,还是在道路上使用电力时,你都希望保持电池冷却”。马勒正在将其现有的内燃专业知识应用于电力传动系统。该公司最近还帮助制定了电动汽车电池无线充电标准。

雷德补充说:"电池是未来的挑战,无论是性能、耐用性还是可回收性,而不是电机。"电机的效率已经达到90%。除了让它们更强劲之外,你能做的并不多。我们对待电池技术就像对待黑盒子一样。我们需要了解其中的工作原理,但并不真正需要了解化学的细节。公司可能会使用棱柱形、圆柱形或袋装电池。我们需要了解如何将它们置于最佳包装中,并最大限度地利用它们。我们不需要了解基本的化学原理"。

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在内燃机持续需求与不断增长的电动汽车市场之间取得平衡

不过,马勒仍在帮助开发一些最先进的内燃机,并将其集成到先进的混合动力传动系统中。最著名的是,马勒与Zenvo合作制造了极光超跑的V12发动机,据称这是同类产品中功率最大的街道合法发动机,输出功率达1250马力。电动机可再增加600马力,总功率达到1,850马力,也可用于无排放驾驶。

然而,雷德认为这一过渡阶段对现有的汽车制造商来说问题重重,因为他们必须满足现有的内燃机汽车需求,同时增加BEV的订单。他说:"试图在同一条生产线上制造内燃机汽车和电动汽车是错误的。平台得不同,我们应该将它们分开制造,但现在还没有人愿意完全投入,因为这是一笔开支。"

使用内燃机、纯电动汽车和两者混合的动力系统也不是唯一的考虑因素。"氢气是我们正在考虑的另一个方向,"雷德说。"氢气已基本被排除在公路汽车之外,但它可能会在重型卡车中发挥作用。毫无疑问,电气化是乘用车的正确答案,无论是全电动还是某种混合动力。继续这样下去,我们无法达到阻止全球变暖所需的排放量,这是显而易见的"。

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