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长三角专业汽车制造、新能源、零部件展览会

汽车产业 | 日本车企视野下的内燃机未来

在全球汽车行业大力推进电动化转型的背景下,部分日本汽车制造商又将目光转回内燃机。前不久,在日本东京,丰田汽车、马自达、斯巴鲁三家车企的“掌门人”罕见地共同露面,承诺将继续投资内燃机技术,并通过将内燃机与电动化技术相结合,以及与绿色替代燃料(如生物燃料和合成燃料)兼容,从而助力汽车内燃机脱碳。
  内燃机传承与革新并存
  丰田的直列4缸发动机、马自达的转子发动机、斯巴鲁的水平对置发动机,在内燃机时代可谓这3家日本车企的代表作。那么在汽车电动化时代,它们又将发挥什么作用?上述长达3小时的发布会,主旨是“符合(汽车)电动化时代的内燃机”。在丰田、斯巴鲁、马自达看来,内燃机的传承与革新并存。
  丰田社长兼首席执行官佐藤恒治表示:“要创造未来,首先应表明方向和将为之付出的努力。所以,我们今天聚在这里开会,携手宣布‘一起创造内燃机的未来’。现在的内燃机不能只是保持原样,而是必须改变。”
  据介绍,丰田将开发新型小排量直列4缸发动机,不仅可使用氢、生物乙醇等绿色燃料,还能与电机在混动系统中协同工作。具体来看,一方面,丰田将基于“在电气控制单元上配装发动机”的理念,追求发动机更高的效率和小型化,从而推出电能更强劲的混动、插混车型;另一方面,丰田将推进生物燃料和合成燃料(e-fuel,亦总称为CN燃料)等燃料的多样化。为此,在此次发布会的前一天,丰田与出光兴产、引能仕、三菱重工官宣合作,将共同探讨推进2030年前后CN燃料的商业化相关事宜。至于新型发动机的具体上市时间,丰田未透露过多细节。
  在发布会现场,斯巴鲁展示了其标志性的水平对置小排量发动机。斯巴鲁首席技术官藤贯哲确认,该公司正研发具有“斯巴鲁风格”的电动汽车,同时强调不会放弃对现有发动机技术的持续改进。
  “对于斯巴鲁来说,内燃机等同于水平对置发动机。为了让其在碳中和时代继续‘闪耀’,我们将基于汽车电动化技术,进一步锻造水平对置发动机。同时,水平对置发动机本身也将面向碳中和燃料,进一步打磨。”斯巴鲁社长兼首席执行官大崎笃说道。他还强调:“内燃机若是保持现状,恐怕很难成为未来的(汽车动力)解决方案。应将内燃机与电动化技术相结合,其本身也要有所变化,不断进化。从这个意义上来说,碳中和燃料也是如此,把汽油换成碳中和燃料,内燃机也用不了。所以,我们必须不断打磨内燃机。”
  马自达方面则透露,其拥有超过50年历史的转子发动机正被改造成适配电动汽车的形态。马自达社长兼首席执行官毛笼胜弘表示,该公司正在切实推进内燃机与电动化装置的结合,以及碳中和燃料的研发,并希望加入丰田与出光兴产、引能仕、三菱重工围绕碳中和燃料组建的合作同盟。
  在技术路线上各有侧重
  有市场分析人士认为,包括丰田在内的日本车企之所以继续在内燃机领域投下重金,原因之一是其电动化转型相对缓慢,难以追赶竞争对手。再加上日本消费者对于电动汽车并不太感兴趣。在日本,燃油车和油电混合动力汽车分别占据车市的半壁江山,电动汽车占比还很小。以2023年为例,根据日本汽车经销商协会的统计,该国乘用车(不含微型车)市场上,纯电动汽车销量为3803辆,插混汽车销量为3607辆。二者合计不到1万辆,市占率仅为3.7%。
  在这种情况下,日本车企自然不愿放弃传统优势板块,必然千方百计为内燃机“续命”。尤其是在欧美电动汽车需求放缓,大多数车企电动汽车业务普遍亏损的情况下,从盈利角度考虑,求稳的日本车企更乐意挖掘内燃机潜力。
  另外,从供应链的角度来看,丰田、斯巴鲁、马自达的做法,也是为了照顾到在汽车电动化转型浪潮中苦苦挣扎的日本中小型零部件供应商,给它们留出更多缓冲时间。在发布会现场,丰田高管在演讲中反复强调,当前日本汽车生产供应链中的550万个工作岗位不容忽视,从经济和社会责任角度考虑,迅速全面转向电动汽车并不现实。大崎笃则表态称,无论整车制造商,还是供应链全体成员,以及汽车产业界伙伴,“不能让任何人掉队”。
  当然,丰田、斯巴鲁、马自达之所以共同站台,也是因为彼此是利益共同体。丰田是斯巴鲁的最大股东,同时持有马自达约5%的股份,这种关系使得它们能够共享资源和技术,推动共同发展。
  至于日本另外两大车企,本田和日产,则相对来说更看重电动汽车一些。日产早年间推出的聆风曾是全球最畅销的电动车型,只不过后续新品推出乏力,再加上高层动荡,使得日产在电动汽车领域“起了个大早,赶了个晚集”。不过,日产前不久发布声明称,未来将不再开发全新的汽油和柴油内燃机,计划通过自家的e-Power混动技术,实现内燃机到电动汽车的过渡。本田更激进一些,早在2021年就宣布,到2040年完全停止销售新的内燃机汽车,使得纯电动和燃料电池汽车的销量占比达到100%。为此,今年5月,本田宣布,2021~2030财年将在汽车电动化及软件领域总投资10万亿日元,是该公司此前承诺投资额的两倍。
  绿色燃料受到行业追捧
  丰田、马自达、斯巴鲁选择的汽车内燃机续命方式,并非是什么独创。在中国、欧美等市场,不少车企也在这么做。
  在前不久举行的2024年第十届“中国汽车产业技术精英座谈会”(原中国汽车产业海归人才座谈会)上,国际汽车工程师学会会士委员会委员、同济大学汽车学院教授韩志玉表示:“在汽车能源变革和智能化应用的大背景下,内燃机需要拥抱新能源,这里说的不止是电,也包括新的零碳能源。汽车内燃机不会死亡,但将再生。再生的内燃机向两个方向发展,一是混动专用发动机,二是非化石燃料的零碳燃料。目前,汽车内燃机机会很多,不少国内车企都在砸重金研发新一代的高效率混动发动机,发达国家也开始重新投资内燃机研发。内燃机不但不会消亡,还会进一步发扬光大。”
  丰田、马自达、斯巴鲁的做法,似乎印证了上述判断。在近期举行的2024年汽车产业科技创新黄河论坛上,多位来自国内知名高校的教授学者也告诉记者,顺应行业转型大势,目前国内高校的内燃机相关专业也在进行调整,方向之一就是采用绿色燃料的内燃机。
  这也是欧洲车企努力的方向,尤其是合成燃料受关注度颇高。欧盟原计划2035年“禁燃”,但在德国、意大利等国家的抗议下,不得不同意为使用合成燃料的内燃机提供豁免,导致“禁燃”名存实亡。欧洲此前还成立了合成燃料联盟,拥有百余家企业成员,涵盖合成燃料生产的全价值链。该联盟致力于降低合成燃料的成本,并加快推广应用。其预计,到2050年,合成燃料的价格可能低于1欧元/升。
  近两年,在欧洲,合成燃料落地的速度在加快。保时捷、兰博基尼、迈凯伦、布加迪等已经相继入局合成燃料的开发,其中保时捷在智利拥有一座试点工厂,用于生产合成燃料。Stellantis集团去年曾表示,其与沙特阿美合作进行的测试显示,该公司有20多种发动机无需改装即可使用先进的合成燃料。博世预计,到2030年,约一半的燃油车可以通过使用合成燃料继续上路。
  在日本,包括合成燃料在内的绿色燃料的研究也在大力推进,在过去两年的日本富士24小时耐力赛中,丰田、日产、斯巴鲁、马自达等车企已率先投入使用绿色燃料的赛车,以期未来实现绿色燃料与内燃机协同发展的新局面。

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