IAA科技焦点馆 油与电携手接力 Hybrid油电混合动力当红

2020-06-07 121 views

近期每年夏季的气温不断创新高,从新闻画面经常可见地球暖化所造成的影响。北极冰原溶化的速度远超过科学家预期,甚至连青康藏高原终年结冰的喜马拉雅山脉也不见冰雪,这些异常的环境变化是否真会对人类的生存造成严重威胁?目前虽尚未有明确答案,不过若要追究责任,引擎排放的废气是罪魁祸首,汽车业者近期亦感受到庞大的舆论压力,降低油耗及二氧化碳排放量遂成为所有车商的一致共识。

早在’90年代初期,科学家已察觉大自然环境开始出现异状并对联合国提出警讯。

各国政府于1992年在联合国召开的一次会议中通过「气候变化纲要公约」,并于1997年底在东京签定「京都议定书」,要求各主要工业国在2008年时能够将温室气体排放量降至1990年的标準,汽车便成为首要目标,全球各大车厂也在此阶段纷纷展开次世代环保动力源的开发工作。

未来个人化交通工具要朝何种方向发展?我们正站在道路的分歧点

燃料电池、氢气、LPG天然气等许多先进技术皆在当时萌芽,这些技术虽然可行,但製作成本过高,转为商业化产品仍需一段很长的路途要走,于是欧洲车厂将资源集中在可立竿见影的新世代柴油引擎,日系车厂则在Toyota领军下走向Hybrid油电混合动力。

从整体销售来看,柴油车明显占上风,甚至部分日系车厂须向对手购入柴油引擎以迎合欧陆市场的需求,不过今年IAA车展到处皆是的Hybrid字语可看出,下一个十年将是油电混合动力的天下。

M.Benz此次发表的Bluetec Hybrid可称得上是梦幻级动力,可同时兼具动力输出与超低油耗

M.Benz发表会虽用概念车F700作为压轴,但实际上最受关注的还是Bluetec Hybrid,藉由最乾净的柴油引擎与电动马达组合。此技术确实反映许多民众的想法,柴油引擎省油,汽油引擎与电动马达组合的Hybrid也很省,如果能将两者特点加以结合,那将是天作之合!

实际上柴油与Hybrid技术在过去因为日系与欧系车厂的角力而无法结合,今年欧系车厂之所以大举展出Hybrid技术,主要在于欧洲零组件供应商的Hybrid技术已研发完成,于是Audi、BMW、M.Benz、Porsche到VW皆全面展出Hybrid系统。

其中Porsche抢先在其他车厂之前首先发布Cayenne Hybrid车款,而BMW的态度最积极,从一系列EfficientDynamics车款可看出其企图,当然,除了Hybrid之外,Volvo的ReCharge也颇有看头,以电动马达为主要动力,将小排气量生质汽油引擎当作备用品,此概念亦相当成熟。

未来之路
电是否能接下油的棒子?
从前面提及的趋势发展可看出,汽柴油引擎因为製作成本较低且工作品质稳定、续航力高,目前尚未具备相同条件的动力源可以取代,但因汽柴油引擎在低速与停停走走状态下会有高耗油量的缺失,电动马达将可解决此一问题。

BMW公布的Efficient Dynamics技术是许多元件的统称,Active Hybrid只是其中一个环节。此装置藉引擎与变速箱之间装设的两具电动马达,其中一具担任发电机,另一具则是电动马达负责驱动ECVT无段式变速箱,藉由变速箱内两套可变普力模组,内含低速与高速换档模式,透过固定的齿比设定而获得更高的传输效率。

Volvo推出的ReCharge排除了电动车续航力不足的困扰,装设一具备用引擎作为发电之用。

ActiveHybrid可选择引擎与马达同步输出或选择单一动力源,低速及市区行车可只以马达驱动,亦能作为增强低速扭力之用,在引擎运转状态下甚至还可逆转而变成煞车系统的一部分。

另外,BMW已广泛装设于量产车的煞车能源循环系统,藉由智慧型发电机模组IAC(Intelligent Alternator Control),让煞车也能产生电力,BMW表示此系统至少可减低20%的废气排放与燃油消耗。

有如汽车科技实验室的F-1,近年已成为环保人士的眼中钉。



至于M.Benz方面,目前虽尚未公布Bluetec Hybrid系统的详尽资讯,不过从BMW的资料可看出其Active Hybrid系统与M.Benz及Chrysler共同合作开发,因此有着相近的技术基础,而以Bluetec柴油引擎技术的高水準表现来看,Bluetec Hybrid系统令人相当期待,M.Benz预计在2011年正式量产。

在氢燃料透入相当多心力的BMW,近期虽积极推广以达量产条件的Hydrogen 7,但加气站的设置仍是主要问题点

Volvo此次展出ReCharge概念车亦为节能车款的发展开了另一扇窗,以电力系统为主、汽油引擎为辅的另类Hybrid概念作为出发点。ReCharge将四具电动马达置于四个车轮之中作为动力源,充饱电拥有100公里的续航力,亦可以家用电源作为充电之用。

而使用生质汽油的小引擎在电力消耗即将完毕时才会运转,主要只为了驱动发电机运转以产生电力,因此其平均每行驶100公里只会消耗1.9公升汽油,相较于Hybrid系统,ReCharge拥有更环保的省油效能。

此为Hydrogen氢燃料供应站的主要架构,如此複杂的系统不禁让人与使用费用的高低产生联想

都会迷你小车Smart Fortwo亦发展出新构想,利用其车身较轻的特点,Micro Hybrid Drive藉由与发电机整合的小型电动马达,低速行车时以发电机皮带驱动曲轴运转而使车辆前进。

再加上Start/Stop功能,当驾驶踩下煞车、速度降至8km/h以下时,引擎便自动熄火以节省燃油并降低废气排放,放掉煞车踏下油门时引擎就会立即启动,此装置可节省约8%的油耗。

欧洲变速箱大厂ZF在此次也同步发表Hybrid油电混合动力系统,该厂与多家欧系车厂有着密切合作关係

至于其他技术方面,双离合器自手排变速箱的高效能已广为各车厂所推崇,因此除了VW集团使用的DSG系统外,包括BMW、M.Benz、Porsche及Ford集团所自行发展的双离合器系统均自明年起陆续登场。

另外,BMW旗下的123d车系亦备受瞩目,这具新款全铝合金直四柴油双涡轮引擎再次延续3.0d双增压引擎的精采演出,运用不同尺寸涡轮的工作特性,让它在高转速依然能产生充沛能量,继而爆发惊人的204匹马力输出,将柴油引擎的发展提昇至更高境界。

以Smart Fortwo为基础的Micro Hybrid Drive,为该公司与Valeo合作研发的产品,用小型马达驱动引擎运转

油价持续居高不下,欧洲地区每公升燃油的价格约在50元台币左右,因此推出更节能的产品对汽车厂已刻不容缓。因此上述部分节能技术短期内就会开始贩售,但消费者相对也需付出更高的代价,民众现在得试着在便利与环保之间做出抉择,See what’s driving the future!

Porsche抢在车展前率先发表了油电混合系统的Cayenne Hybrid,近期即将迈入量产阶段

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