新能源和混合動力汽車應注重能量回收挖潛

備受市場關注和期待的年內第二次成品油價格下調如期而至。國家發展和改革委員會日前宣布，從9日起將每噸汽油和柴油價格分別下調530元和510元。北京的成品油價格已經回到了“7”時代。然而，一些行業專家認為，即使是目前的原油價格水平，仍然是所有經濟體的沉重負擔。下半年，美國經濟走勢趨好，中國的穩增長政策將扭轉經濟下滑，這可能會提振石油需求。不排除國際原油價格會再次上漲。

在此背景下，如何貫徹落實《節能與新能源汽車產業發展規劃》精神，降低汽車產業對成品油的依賴至關重要。《節能與新能源汽車產業發展規劃》指出，純電動驅動應是汽車產業轉型的主要戰略方向。當前，要重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產業化，普及非插電式混動汽車和節能內燃機，提高我國汽車產業整體技術水平。筆者認為，對于新能源和混合動力電動汽車，要注重技術創新和產業孵化，注重能源回收和挖掘潛力。

與傳統內燃機汽車的單向能量流不同，電動汽車、插電式混合動力汽車和混合動力汽車都有能量管理系統，可以將動能轉換為電能，實現制動等能量的回收。越來越多的相關節能汽車采用輪轂電機，提高了節能效率。但展望未來，不僅制動能量可以回收，減震器的熱能和動能也可以回收。

近日，筆者采訪了ShockEner高性能減震器項目發明人劉成和北航大學機械工程與自動化專業博士生金陽。劉成介紹，傳統汽車減震器的作用是將振動能轉化為熱能并進行耗散，以保持車身的安全性和舒適性。ShockEner技術可以將減震器消耗的機械能轉化為電能，實現3%至10%的能量回收。

在采訪中，劉成特別向筆者介紹，2009年底，與ShockEner的原理和設計完全一致的GenShock技術在美國麻省理工學院誕生，同時獲得了大量獎項，并迅速獲得了數百萬美元的投資。其產品已應用于悍馬汽車（測試中節油率為6%）。相比之下，ShockEner技術比GenShock技術早兩年誕生。自2007年以來，已獲得該領域的五項核心專利，其中兩項具有完全自主知識產權的發明專利。在回收能量的同時，ShockEner技術還可以用于實現具有完全國家自主知識產權的半主動和主動減振器。

但讓劉成等人感到困擾的是，這種節能減震器技術的產業應用和孵化正面臨融資困難等瓶頸。新能源汽車和混合動力汽車的產業化浪潮能否加速這一節能技術的普及和應用，令人充滿期待。

與減震器將動能轉化為電能的節能理念不同，寶馬高效動力致力于持續深入地研究排氣熱量所蘊含的巨大潛力。據寶馬中國的工作人員介紹，即使是最高效的內燃機，也只能將化石燃料產生的約三分之一的能量轉化為機動車所需的機械動能。在過去的幾年里，寶馬高效動力通過直接燃油噴射、可變氣門正時、廢氣驅動渦輪增壓器、制動能量回收系統和自動啟停功能等技術顯著提高了發動機效率。然而，燃料產生的大約60%的能量仍然損失，其中一半成為廢熱，另一半被發動機冷卻系統吸收。

找到一種有效的熱回收方法……

已成為寶馬高效動力工程師未來追求的目標之一。為此，寶馬集團計劃通過一系列項目，在研發、預生產和量產過程中，在不同層面上對損失的熱能進行各種嘗試。其中，最有前景的創新項目包括渦輪蒸汽機、熱電發電機、發動機包裝技術和用于燃料加熱的廢熱交換器。

渦輪蒸汽機和熱電發電機項目都側重于利用余熱發電，以提高發動機的整體效率，但每個項目的方法和時間段不同。如果車輛上的所有系統都由廢熱提供動力，而不是完全依賴車輛發電機，那么節省燃料將具有深遠的意義。

我們最初的目標是在十年內開發出一個適合大規模生產的系統，現在我們已經取得了顯著的成果。到最終研發結束時，該系統的重量將僅為10公斤至15公斤，它可以提供車輛在高速公路或鄉村道路上行駛所需的所有電力。寶馬集團研究與技術部門熱能轉換小組負責人尤爾根·林格說。通過這種方式，當長途行駛時，預計油耗將減少10%。

此外，這種能量回收系統還帶來了一些值得注意的額外好處，例如在冷啟動期間為發動機或乘客艙加熱系統提供額外的熱量。熱電發電機也是高效動態制動能量回收系統的理想補充。制動系統在減速和停車時產生能量，而熱電發電機在激情駕駛（即加速）時具有最佳功能。研究人員預測，在未來實際的日常駕駛條件下，這種節能系統可以將油耗降低5%。

怠速不耗油的啟停裝置，制動時回收動能的輪轂電機，將減震器的動能和燃燒熱能轉化為車輛所需的電能，新能源汽車的能源管理系統創造性地實現了能源的雙向流動。筆者曾經試駕過寶馬純電動汽車、梅賽德斯-奔馳氫燃料電池汽車、豐田普銳斯混合動力汽車等。當綠色能源“回流”顯示在駕駛屏幕上時，環保的駕駛樂趣很難取代傳統的內燃機汽車，燒過的油真的被“撿起來”了。

（編輯/李燕郊）市場高度關注和期待的年內第二次成品油價格下調如期而至。國家發展和改革委員會日前宣布，從9日起將每噸汽油和柴油價格分別下調530元和510元。北京的成品油價格已經回到了“7”時代。然而，一些行業專家認為，即使是目前的原油價格水平，仍然是所有經濟體的沉重負擔。下半年，美國經濟走勢趨好，中國的穩增長政策將扭轉經濟下滑，這可能會提振石油需求。不排除國際原油價格會再次上漲。

在此背景下，如何貫徹落實《節能與新能源汽車產業發展規劃》精神，降低汽車產業對成品油的依賴至關重要。《節能與新能源汽車產業發展規劃》指出，純電動驅動應是汽車產業轉型的主要戰略方向。當前，要重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產業化，普及非插電式混動汽車和節能內燃機，提高我國汽車產業整體技術水平。筆者認為，對于新能源和混合動力電動汽車，要注重技術創新和產業孵化，注重能源回收和挖掘潛力。

與傳統內燃機汽車的單向能量流不同，電動汽車、插電式混合動力汽車和混合動力汽車都有能量管理系統，可以將動能轉換為電能，實現制動等能量的回收。越來越多的相關節能汽車采用輪轂電機，提高了節能效率。但展望未來，不僅制動能量可以回收，熱能和動能也可以回收……

減震器的能量。

近日，筆者采訪了ShockEner高性能減震器項目發明人劉成和北航大學機械工程與自動化專業博士生金陽。劉成介紹，傳統汽車減震器的作用是將振動能轉化為熱能并進行耗散，以保持車身的安全性和舒適性。ShockEner技術可以將減震器消耗的機械能轉化為電能，實現3%至10%的能量回收。

在采訪中，劉成特別向筆者介紹，2009年底，與ShockEner的原理和設計完全一致的GenShock技術在美國麻省理工學院誕生，同時獲得了大量獎項，并迅速獲得了數百萬美元的投資。其產品已應用于悍馬汽車（測試中節油率為6%）。相比之下，ShockEner技術比GenShock技術早兩年誕生。自2007年以來，已獲得該領域的五項核心專利，其中兩項具有完全自主知識產權的發明專利。在回收能量的同時，ShockEner技術還可以用于實現具有完全國家自主知識產權的半主動和主動減振器。

但讓劉成等人感到困擾的是，這種節能減震器技術的產業應用和孵化正面臨融資困難等瓶頸。新能源汽車和混合動力汽車的產業化浪潮能否加速這一節能技術的普及和應用，令人充滿期待。

與減震器將動能轉化為電能的節能理念不同，寶馬高效動力致力于持續深入地研究排氣熱量所蘊含的巨大潛力。據寶馬中國的工作人員介紹，即使是最高效的內燃機，也只能將化石燃料產生的約三分之一的能量轉化為機動車所需的機械動能。在過去的幾年里，寶馬高效動力通過直接燃油噴射、可變氣門正時、廢氣驅動渦輪增壓器、制動能量回收系統和自動啟停功能等技術顯著提高了發動機效率。然而，燃料產生的大約60%的能量仍然損失，其中一半成為廢熱，另一半被發動機冷卻系統吸收。

找到一種有效的熱回收方法已成為寶馬高效動力工程師未來追求的目標之一。為此，寶馬集團計劃通過一系列項目，在研發、預生產和量產過程中，在不同層面上對損失的熱能進行各種嘗試。其中，最有前景的創新項目包括渦輪蒸汽機、熱電發電機、發動機包裝技術和用于燃料加熱的廢熱交換器。

渦輪蒸汽機和熱電發電機項目都側重于利用余熱發電，以提高發動機的整體效率，但每個項目的方法和時間段不同。如果車輛上的所有系統都由廢熱提供動力，而不是完全依賴車輛發電機，那么節省燃料將具有深遠的意義。

我們最初的目標是在十年內開發出一個適合大規模生產的系統，現在我們已經取得了顯著的成果。到最終研發結束時，該系統的重量將僅為10公斤至15公斤，它可以提供車輛在高速公路或鄉村道路上行駛所需的所有電力。寶馬集團研究與技術部門熱能轉換小組負責人尤爾根·林格說。通過這種方式，當長途行駛時，預計油耗將減少10%。

此外，這種能量回收系統還帶來了一些值得注意的額外好處，例如在冷啟動期間為發動機或乘客艙加熱系統提供額外的熱量。熱電發電機也是高效動態制動能量回收系統的理想補充。制動系統在減速和停車時產生能量，而熱電發電機在激情駕駛（即加速）時具有最佳功能。研究人員預測，在未來實際的日常駕駛條件下，這種節能系統可以將油耗降低5%。

怠速時不消耗機油的啟停裝置，恢復動力的輪轂電機……

制動時的能量，將減震器的動能和燃燒熱能轉化為車輛所需的電能，新能源汽車的能量管理系統創造性地實現了能量的雙向流動。筆者曾經試駕過寶馬純電動汽車、梅賽德斯-奔馳氫燃料電池汽車、豐田普銳斯混合動力汽車等。當綠色能源“回流”顯示在駕駛屏幕上時，環保的駕駛樂趣很難取代傳統的內燃機汽車，燒過的油真的被“撿起來”了。

（編輯/李燕郊）

標簽：寶馬北京奔馳豐田

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