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李康:能源将成制约汽车发展重要因素
中国城市低碳经济网   2011-04-25 作者: 来源:易车网 文字大小:[][][]

  各位来宾,女士们,先生们,下午好!

  这次论坛的主题是低碳节能时代的汽车工业,分论坛是传统汽车节能减排。我的回答将围绕这些话题来展开,跟大家讨论一下商用车的思考。

  我的发言将包括这几个方面:一,中国汽车工业面临着低碳化的时代。二,商用车低碳化的氛围。三,低碳化的途径,实现低碳化有各式各样的技术。四,低碳化的目标。

  如果看一下中国汽车工业面临的能源供给挑战,会发现对汽车工业发展来说有着非常大的制约。这张图里浅蓝色的柱状图是这些年实际消耗的能源,预计到2020将会消耗4.55万吨的水。

  现在车用占整个消耗比例是30%左右。是发达国家水平的一半,我们有2.3亿吨的气柴油供汽车能源使用。这些情况来看各家情况还不一样。

  再看一下汽车工业的发展,如果按照乐观估计的话,每年4千万辆,需要消耗的汽柴油是2.56亿吨。按照每年2500万辆的话,这个缺口有1.2亿吨。这是我们现在汽车工业能源面临的挑战。

  如果受到这个限制,未来汽车工业发展按照现有水平到2020年用2.3亿吨的汽柴油可以支撑每年1200万辆的汽车规模。如果节油20%可以生产1650万辆。节省35%就可以做到2200万辆,这是比较粗略的估计,但不管怎么说,未来十年内能源问题将是制约汽车发展的重要因素。

  再看一下二氧化碳。这是中国和欧洲二氧化碳构成的对比。在欧洲,道路运输二氧化碳排放大概占1/4,其中乘用车占到1/4里的2/3,剩下才是商用车排的二氧化碳。

  中国和欧洲情况不一样。首先中国的交通运输行业所占的比例要低于欧洲。但在交通领域里排放的二氧化碳当中,商用车的比例要高于乘用车。这跟国家的能源构成,以及汽车保有量的构成有关系。所以在我们国家商用车的低碳化可能更加重要。

  按照我们国家政府的承诺,到2020年单位GDP二氧化碳排放量要下降40%到45%。如果把2.3亿吨气柴油折合成二氧化碳排量,到2020年总的二氧化碳排放比例会达到8%。现在我们对乘用车已经有着油耗的法规。商用车现在还没有特别明确关于油耗的限制。但我相信在未来几年当中这个限制会有的。

  在欧洲这些大的汽车制造商奔驰、大众、沃尔沃等这些公司在08年就发表了联合宣言,他们的目标是在2020年,在05年基础上商用车油耗平均降低50%,这是欧洲的行动。

  中国实现低碳化的动力来自于哪?我想来自于四个方面:一,消费者的需求。后边还有一个分析。商用车和乘用车不一样。油耗对商用车来说十分重要、十分敏感,是商用车选择产品的重要考虑。

  二,政府的引导。节能减排政策对油耗的限制,政府会陆续出台这样的政策。

  三,企业战略。

  四,动力总成技术和其他相关技术的进步。

  对用户来说做了一个粗略的估算,未来十年终油耗会按照三种途径来使价格不断上涨。按照最极端的一种途径来看可能会涨到每升20元,保守估计也要10元以上。按照保守估计,这个车每百公里消耗23升油,每跑5万公里,这个用户如果能够节省10%的油,那就会回收12400块钱。从用户角度里考虑节能产品将会得到用户的欢迎。商用车主要驱动力是用户的选择。

  推出品质技术创新的品牌战略,解释一汽品牌的内涵。其中有一项是技术。今年在昨天的上海车展上董事长又发布了一个蓝图战略,蓝图战略里主要的内容就是节能减排,这里面包含乘用车、新能源,也包含商用车。

  对比中国和欧洲的油耗水平,欧洲高速公路运输效率比较高,它平均车速如果按照83.8公里来算的话,中国的车如果拉40吨在这样的路上跑,欧洲水平是33.2升每百公里。中国车水平将近38升每百公里。如果换成每百公里,欧洲的车对中国的车的油耗水平是1.32比1.5。反过来在中国道路条件下,对比起来很有意思。中国的平均车速是60.7,我们的车拉的要比欧洲的车多。中国运输特点是载荷量大,跑得慢。如果按照百公里多少升这样的口径来算,我们的油耗还是高的。如果算成吨百公里多少升的话,那就可以看到如果这个车拉71吨,那油耗是每吨百公里0.876升,这实际上比欧洲的油耗水平还低。但我们的交通不可能永远这样。用户的需求也在不断地增长。

  如果中国的交通达到欧洲的水平,平均车速也达到87公里,那我们的油耗水平对比一下的话,就可以看到是1.25比1.0升每百公里吨。如果把吨百公里的水平降到跟欧洲一样,那也需要降20%,或者用一句直接容易解释的话来说技术水平有20%的差距。而我们运输模式差异可能压制了实际油耗的水平。

  下面要讨论一下低碳化的途径。我们把发动机功率按照这几个比率来区分,最大的是轮胎驱动车来消耗,大概占51%,克服空气阻力占到30%几,其他的像内部损失占到7%,还有电气系统、风扇等附件也消耗了相当大的功率。

  先从发动机来说,对发动机来说最重要的是燃烧系统,现在我们建立了这样一个系统化的燃烧系统开发流程。首先从发动机的性能定义、技术路线选择、燃烧系统的分析,包括燃油系统等,还包括配气系统,这样系统的优化。最后通过实验来开发,在一个性能数据库支撑下得到一个良好的发动机性能。

  特别是缸内过程的分析,我们采用FD的分析方法,从燃烧方式到评价模式,再到设计的优化。主要来分析气缸里各个地方不同的时间、历程,以及它的温度历程,或者是各个成分的浓度。通过这种方式来得到一个优化的燃烧系统。

  对发动机来说在换气系统上还有机会进一步降低油耗,比如说采取先进的增压技术,两极的增压等。发动机内部也有一些可以降低摩擦的地方。

  发动机附件功率消耗加在一起大概有9个千瓦,这是针对55吨车来进行的分析。在这里面做了一个空气压缩机的改进。它没有负载时候消耗能量通过卸荷装置降到1.22千瓦,这时候节油可以节省0.16到0.34升每百公里。

  空气阻力也是很重要的损失。在整车上采取导流措施,把驾驶室加高,跟后面拉的货箱高度让它差不多,这样来节省。如果这些措施都加上的话,那接近3.5升的燃油消耗可以找得回来。

  每一项措施都意味着成本的增加,中国这个市场还有一个特点就是用户对成本非常敏感,所以这些措施虽然对用户是有利的,但什么时候进入市场,以什么方式进入市场,也需要有一个均衡。

  中国因为国土面积很大,各地的自然条件差异也很大,特别是商务车运行千差万别。在这里总结在不同地区车辆驾驶循环,上面这些是在平原地区、高速公路、市郊公路、城市公路上驾驶的工况分布。下面这张图是在山区的车速分布。从这里看到有明显的不一样。

  这个不一样实际上导致整车匹配的不一样。这张图稍微有一但费解。左边是总重55吨的车,匹配两款发动机。实线是功率小一点的,虚线是功率大一点的。从这里面可以看到这两个车在满足动力性的前提下,它的速率范围比较宽,而且油耗水平从这里可以看到差异并不是非常大。如果这个车到了牵引重量71吨的话,那这个油耗差异就变得非常大。这两条线是在山区的差异。可以看到大功率的发动机在山区可以比小功率获得更小的油耗,平原地区来看差异并不是非常大。从这里可以得到一个结论,车需要差异化,而且来满足不同的市场。卖不同的车给不同的人,他在什么地区工作,有什么样的运输任务。

  另外就是驾驶员的驾驶习惯也会大大影响油耗,这是我们采集三个驾驶员的使用发动机功耗。这三个车是一样的车,也是同样的运输任务,但三个不同的司机开。第一个驾驶员他发动机经常工作的工况是在中间转速,中间出荷。第二个除了中间出荷以外,还有很多的全负荷,就是油门踩到底的情况。第三个比较极端,除了油门到底,还有油门全收。为了车有更好的油耗,对驾驶员的培训将非常重要。

  还有发动机转速对油耗的影响。这两个图是空车的时候,这一段转速是发动机的调速区,空车的情况下可以调到这儿来,在这个地方的时候油耗非常高,这个车限制不在这个区域工作。通过这些工作我们已经做的事情实际上可以实现10%的油耗降低。十二五期间也提出了这样的目标,在蓝图战略里也提到产品的油耗要降低10%。在技术开发这一块我们要做到降低20%,掌握降低油耗20%的技术。这里面还没有特别的技术,基本上都是在传统领域里做的优化、匹配。

  最后是一个简单的总结。一,低碳节能是现在汽车工业必须面对的挑战。二,低碳节能是汽车工业技术进步的动力。三,商用车的低碳节能现在需要在各个环节上,包括发动机技术、附件技术、整车,以及用户使用,各个环节上进行实施。四,一汽集团现在在十二五期间已经制定了蓝图战略,在商用车上降低能源。一汽节能获得科技部一等奖,这里包括低能耗的特点。一汽继续这方面研究工作。

  我的演讲就到这儿。谢谢大家!

[中国城市低碳经济网编辑:张微微]

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