中國正積極應(yīng)對能源與碳排放挑戰(zhàn)，特別是在新能源汽車領(lǐng)域。碳排放權(quán)其實(shí)就是發(fā)展權(quán)，因此要高效利用碳資源。面對“3060”目標(biāo)，汽車行業(yè)提出了“2028提前達(dá)峰，2050近零排放，2060實(shí)現(xiàn)中和”的三步走行動計(jì)劃。

對此，2024年6月7日，在2024中國汽車低碳與可持續(xù)發(fā)展論壇上，泛亞汽車技術(shù)中心驅(qū)動系統(tǒng)部硬件工程摩擦學(xué)高級技術(shù)經(jīng)理邱勁草介紹了上汽通用的實(shí)踐成果，包括基于奧特能電池梯次利用的光儲沖放一體站、全新一代智電插混系統(tǒng)、重力澆注鋁合金零件碳足跡計(jì)算模型等。

另外，邱勁草認(rèn)為，發(fā)動機(jī)作為動力系統(tǒng)的核心，其復(fù)雜性和多功能性使其場景更為豐富。隨著ESG的興起，雖然純電化成為焦點(diǎn)，但內(nèi)燃機(jī)的研究和發(fā)展仍至關(guān)重要?；趯δΣ翆W(xué)的潛心研究，邱勁草詳細(xì)介紹了關(guān)于低摩擦技術(shù)在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐，以期為行業(yè)提供更多發(fā)展可能。

泛亞汽車技術(shù)中心驅(qū)動系統(tǒng)部硬件工程摩擦學(xué)高級技術(shù)經(jīng)理

以下為演講內(nèi)容整理:

碳中和趨勢對汽車行業(yè)的挑戰(zhàn)

人類活動帶來的溫室氣體排放對氣候的影響成為世界共識，若維持現(xiàn)有政策場景不變，2100年預(yù)計(jì)升溫2.6~2.9℃。只有制定面向碳中和的長期政策，才能實(shí)現(xiàn)巴黎氣候大會的到2100年升溫低于2℃的目標(biāo)，并向+1.5℃目標(biāo)努力。

中國正積極應(yīng)對能源與碳排放挑戰(zhàn)，特別是在新能源汽車領(lǐng)域。碳排放權(quán)其實(shí)就是發(fā)展權(quán)，因此要高效利用碳資源。面對“3060”目標(biāo)，汽車行業(yè)提出了“2028提前達(dá)峰，2050近零排放，2060實(shí)現(xiàn)中和”的三步走行動計(jì)劃。

分析電動汽車與混合動力汽車的碳排放情況后，發(fā)現(xiàn)EV在能源使用階段的排放最低，但制造階段尤其是電池制造碳排放較高。因此，需從全生命周期角度審視汽車排放。未來，隨著電力脫碳，如采用100%風(fēng)電，EV的二氧化碳排放將大幅減少。同時，PHEV在特定條件下，如充電條件充足，可實(shí)現(xiàn)比EV更低的實(shí)際二氧化碳排放。

圖源:演講嘉賓素材

在轉(zhuǎn)型過程中，低碳燃料和碳中性燃料可為混動車型面向碳中和提供新可能。但低碳燃料對二氧化碳排放的改善效果有限，需結(jié)合更清潔的電力和完全碳中性的燃料來實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)目標(biāo)。

汽車驅(qū)動系統(tǒng)的未來技術(shù)趨勢，取決于地區(qū)能源結(jié)構(gòu)和能源技術(shù)。若能快速將大量可再生能源納入電網(wǎng)，純電動是最佳方案。若可再生電力難以直接利用，可考慮通過電解水等方式轉(zhuǎn)化為碳中性燃料。另外，在追求綠色驅(qū)動的同時，還需確保挑戰(zhàn)性場景的出行自由，如高原、山地等場景，堅(jiān)持動力多元化戰(zhàn)略，以滿足不同場景需求。

關(guān)于電力充電問題，當(dāng)前中國充電企業(yè)的競爭力在于與地方供電局的合作能力。在快充站建設(shè)中，獲得電網(wǎng)冗余是關(guān)鍵挑戰(zhàn)，因?yàn)榧词钩潆娫O(shè)備技術(shù)先進(jìn)，也受限于電網(wǎng)供電能力?？斐鋵﹄娋W(wǎng)的沖擊難以緩解，因此儲能方案成為必要選擇。儲能不僅涉及新技術(shù)應(yīng)用，還帶來廢舊電池回收問題。

上汽通用已建立E代站示范項(xiàng)目，利用回收電池進(jìn)行儲能，支持電動化車輛充電，同時減少對新電池的需求。下一代儲能站將基于車規(guī)級電池包和控制軟硬件，采用“絕對安全策略”，確保儲能安全并減少火災(zāi)風(fēng)險。奧特能電池的多熱管理技術(shù)和無線電池管理系統(tǒng)，確保了電池的穩(wěn)定性和長壽命。電池在行駛180萬公里后，容量仍能保持90%以上，且易于分遞次利用，實(shí)現(xiàn)電池價值的最大化，符合ESG中的再循環(huán)原則。

PHEV領(lǐng)域在今年取得顯著突破。自2021年P(guān)HEV在中國大幅增長以來，針對中國市場開發(fā)了相應(yīng)的構(gòu)型，并測試了多款中國自主品牌的PHEV產(chǎn)品。測試顯示，插混2.0時代雖改善了能耗和用戶體驗(yàn)，但全球標(biāo)準(zhǔn)下仍存在駕駛安全問題，如饋電導(dǎo)致的性能下降和電池安全等。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，上汽通用發(fā)布了全新一代智電插混系統(tǒng)，采用P1、P3混動結(jié)構(gòu)，配備1.5T發(fā)動機(jī)。該系統(tǒng)通過深度米勒循環(huán)實(shí)現(xiàn)了11%的油耗改善，同時保持了132kW、250Nm的強(qiáng)勁動力。該系統(tǒng)采用與奧特能同標(biāo)準(zhǔn)的新一代插混電池，具備遞次利用回收功能?？偣β蔬_(dá)467千瓦，總扭矩760Nm，將應(yīng)用于上汽通用未來的別克和雪佛蘭車型。

圖源:演講嘉賓素材

雪佛蘭探界者Plus作為首款搭載該系統(tǒng)的車型，在測試中表現(xiàn)出色，純電擋可達(dá)到140kph，直到純電里程耗盡，亦可滿足城市行駛?cè)坑秒?；即便匱電情況下動力表現(xiàn)也保持一致，滿足城市及高速駕駛需求。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，城市行駛耗電11.1kWh/100km，高速行駛油耗4.8L/100km，表現(xiàn)出色。

泛亞當(dāng)前非常專注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與碳足跡管理。在主導(dǎo)的多項(xiàng)碳足跡調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)中國本土供應(yīng)鏈在溫室氣體排放計(jì)算和企業(yè)安排上存在挑戰(zhàn)。雖然新型軟件平臺和模式不斷涌現(xiàn)，但生產(chǎn)線缺乏精細(xì)的碳排放監(jiān)控。

為應(yīng)對此挑戰(zhàn)，泛亞汽車建立了重力澆鑄鋁合金零件碳足跡模型，將生產(chǎn)過程拆分并精確計(jì)算各環(huán)節(jié)的電力、物料投入。與供應(yīng)商合作設(shè)置離線電表，實(shí)時監(jiān)控各工序的能耗，并與綠色供應(yīng)鏈企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)緊密合作，推動綠色貸款等金融服務(wù)，支持企業(yè)節(jié)能減排和綠色供應(yīng)鏈建設(shè)。

基于上述理念，上汽通用上半年推出了兩款插電混動和一款純電車型，注重低碳材料和技術(shù)應(yīng)用，滿足未來發(fā)展趨勢和中國的低碳目標(biāo)。期待大家的支持，共同推動綠色出行和可持續(xù)發(fā)展！

低摩擦技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

我的主要工作是摩擦學(xué)，將降低能耗、減少二氧化碳排放與滿足客戶需求相結(jié)合。摩擦學(xué)涉及控制兩個物體間的摩擦以減少破壞和能耗。歷史上，人類通過潤滑等方式改善摩擦，推動重物?，F(xiàn)代摩擦學(xué)不僅關(guān)注節(jié)能，還強(qiáng)調(diào)維護(hù)運(yùn)動健康、保持結(jié)構(gòu)完整。

基于此，開發(fā)了一系列綠色和黃色標(biāo)注的技術(shù)方案，以應(yīng)對未來高效、輕量化發(fā)動機(jī)的挑戰(zhàn)，包括低碳燃料和碳中性燃料。采用先進(jìn)涂層，如納米碳纖維和固體潤滑劑，提高耐磨性；以及類金剛石涂層DLC，提高表面硬度，減少機(jī)油消耗，改善摩擦和磨損。

圖源:演講嘉賓素材

此外，泛亞還關(guān)注輕量化鑄造和噪音控制技術(shù)?？招幕T造可顯著減輕重量、減少能源使用；在齒輪中增加橡膠結(jié)構(gòu)可降低噪音2-3db；塑料齒輪替代金屬齒輪，實(shí)現(xiàn)更好的噪音控制。目前，正積極開發(fā)下一代塑料齒輪，加入先進(jìn)的玻纖和碳纖，以實(shí)現(xiàn)更高的強(qiáng)度和性價比。

上汽通用泛亞中心在技術(shù)開發(fā)上堅(jiān)持充分準(zhǔn)備，以確保技術(shù)引入時不會給用戶帶來風(fēng)險。例如，針對新開發(fā)的塑料材料進(jìn)行了長達(dá)25個月的耐久性測試，模擬實(shí)際使用中的極端條件。同時，注重機(jī)油和潤滑劑的適配性，確保在實(shí)際工況下的性能表現(xiàn)。

泛亞始終將環(huán)保與商業(yè)利益、用戶體驗(yàn)及工作環(huán)境平衡考慮，追求可持續(xù)發(fā)展的未來。在改善結(jié)構(gòu)和降低噪音方面，與仿真技術(shù)緊密結(jié)合，通過數(shù)字化手段進(jìn)行大量測試，確保設(shè)計(jì)方案的有效性和可靠性。

在動力系統(tǒng)開發(fā)中，特別關(guān)注長期使用的摩擦磨損和能耗問題，采用微觀檢測技術(shù)對精密尺寸進(jìn)行微調(diào)，以改善用戶體驗(yàn)和降低能耗。同時，也儲備了多項(xiàng)技術(shù)，如超光級表面的DLC涂層和激光微孔技術(shù)，以應(yīng)對未來高速旋轉(zhuǎn)部件的需求。

在低碳材料方面，采用生物質(zhì)塑料粒子制作發(fā)動機(jī)氣門導(dǎo)管，實(shí)現(xiàn)凈零排放和凈零碳足跡。此外，還致力于簡化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)混合動力等未來發(fā)展趨勢，并適應(yīng)不同燃料類型的需求。這些努力不僅有助于環(huán)保，也對我們的制造工藝和供應(yīng)鏈產(chǎn)生積極影響。

目前成果顯著，成功推出了輕云級摩擦系統(tǒng)，相較于2014年，在熱機(jī)環(huán)境下摩擦降低了47.1%，并計(jì)劃進(jìn)一步降至50.7%。該系統(tǒng)特別適用于混動發(fā)動機(jī)在低溫環(huán)境下的摩擦改善，已在實(shí)驗(yàn)室取得成功，并將應(yīng)用于下一代車型中的混動系統(tǒng)。此外，我們還在研發(fā)更為先進(jìn)的28kPa和24kPa級系統(tǒng)。

圖源:演講嘉賓素材

泛亞將這些知識和經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于未來動力系統(tǒng)的研發(fā)中，并關(guān)注長里程混動技術(shù)帶來的摩擦挑戰(zhàn)。面對碳中性燃料如甲醇等帶來的潤滑系統(tǒng)問題，開發(fā)滿足市場需求的產(chǎn)品。

發(fā)動機(jī)作為動力系統(tǒng)的核心，其復(fù)雜性和多功能性使其場景更為豐富。隨著ESG的興起，雖然純電化成為焦點(diǎn)，但內(nèi)燃機(jī)的研究和發(fā)展仍至關(guān)重要。我們堅(jiān)信純電與碳中性燃料發(fā)動機(jī)的結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)碳中性的有效途徑。因此，泛亞持續(xù)投入于內(nèi)燃機(jī)的研究，與行業(yè)共同推動汽車向更加環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展！