12項(xiàng)提升未來汽車效率的核心技術(shù)
過去130年中的大部分時(shí)候，汽車動(dòng)力由碳?xì)浠衔镏嫉摹⑼?*塞式的內(nèi)燃機(jī)壟斷式地主導(dǎo)著。20世紀(jì)的轉(zhuǎn)折之后，水蒸氣與電力并未在較長時(shí)間內(nèi)與之形成真正的競爭。事實(shí)上，內(nèi)燃機(jī)的主導(dǎo)地位如此之強(qiáng)勢，以至于如果你計(jì)算所有其他替代品的累計(jì)銷量，它們只能達(dá)到內(nèi)燃機(jī)一年**銷量的一小部分。
一直以來，內(nèi)燃機(jī)憑借**量密度、實(shí)用性以及低成本，確保自己的主導(dǎo)地位。也正是出于這些原因，內(nèi)燃機(jī)不會太過迅速地消失。然而，我們生活的世界的現(xiàn)實(shí)條件將在接下來的數(shù)十年中發(fā)生更多變化，這些變化將會**我們從馬車時(shí)代過度至汽車時(shí)代所見證過的那些。
1、48伏電子系統(tǒng)：電子輔助驅(qū)動(dòng)
**制造與燃料補(bǔ)給基礎(chǔ)設(shè)施投資的現(xiàn)實(shí)，意味著內(nèi)燃機(jī)在接下來的數(shù)十年中仍可能是主導(dǎo)的發(fā)動(dòng)機(jī)。能夠幫助內(nèi)燃機(jī)變得更**率的核心技術(shù)之一，便是48伏電子系統(tǒng)。
如今，大部分的發(fā)動(dòng)機(jī)通過傳送帶機(jī)械地或者直接地驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)（alternators）、冷卻液泵（coolant pumps）、油泵以及空調(diào)壓縮機(jī)，一般情況下他們都在持續(xù)運(yùn)作。普通的汽車12伏電子系統(tǒng)，*多能夠產(chǎn)生2到3kW的電力，**廣泛使用的電子發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身控制以及一些物質(zhì)享受與信娛功能會把這些電力消耗干凈。隨著越來越多電子功能的增加，例如半自動(dòng)或者**自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，*需要越來越多的電力。*能產(chǎn)生10kW電力的48伏發(fā)電機(jī)，可以容納上述新功能，也可讓**的機(jī)械輔助駕駛變?yōu)殡妱?dòng)。如此能夠減輕寄生于發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)擔(dān)，并且將燃油經(jīng)濟(jì)性潛在地提升10%。售價(jià)231825美元的瘋狂而又復(fù)雜的賓利Bentayga以及電子增壓版的奧迪SQ7 TDI，都配備有48伏電子子系統(tǒng)。但在接下來的數(shù)年中，該系統(tǒng)可能會普及到主流車型上。
2、48伏電子系統(tǒng)：“輕度混動(dòng)”
早期在所謂“輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)”上的嘗試，***的要屬通用汽車，不過卻遭到了購車者的冷遇。通過連接低電壓電池和比豐田安置在普銳斯當(dāng)中的還要弱的電機(jī)，這些系統(tǒng)在同樣的成本下產(chǎn)生的效率提升其實(shí)很小。
工程師們現(xiàn)在期望，48伏電子系統(tǒng)的到來能夠產(chǎn)生新的“輕度混動(dòng)”，以豐田混動(dòng)30%的成本實(shí)現(xiàn)70%的提升。
早期的“輕度混動(dòng)”在100至170伏之間運(yùn)行，他們?nèi)匀恍枰^60伏的任何系統(tǒng)提供額外的**措施。在48伏電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，新的“輕度混動(dòng)”能夠使用更細(xì)規(guī)格的電線和更便宜的連接器，然而卻能產(chǎn)生一些**制動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)以及擴(kuò)大自動(dòng)啟停的容量。
3、**汽缸鈍化（Advanced Cylinder Deactivation）
很多汽車制造商都知道技術(shù)尚未真正成熟**個(gè)奔赴市場的風(fēng)險(xiǎn)。
1981車輛年，凱迪拉克引入了全新V8發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)造性變體，能夠自動(dòng)從兩汽缸轉(zhuǎn)為四汽缸。具備節(jié)氣門燃油噴射以及非常粗糙的電子系統(tǒng)，V8-6-4距離成功還很遙遠(yuǎn)。如今，汽缸鈍化對于駕駛者來說司空見慣，而且一般情況下察覺不到。在接下的幾年中，附加傳感器和精密的控制算法將會增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的能力，使之以更少的汽缸更長時(shí)間地運(yùn)行（to run more of the time on less than their full complement of cylinders）。
在這個(gè)十年的末尾，通用汽車與德爾福認(rèn)可了來自初創(chuàng)公司Tula Technology的技術(shù)，預(yù)計(jì)將會擁有配備**可變汽缸鈍化的V8發(fā)動(dòng)機(jī)。這意味著，如果失效的汽缸——只剩下兩個(gè)活躍在輕負(fù)荷條件下——以及不在點(diǎn)火的某些汽缸，將會依據(jù)操作條件而連續(xù)變化。根據(jù)通用汽車的說法，這樣*多可以減少15%的燃油消耗。
4、燃料電池插電式混動(dòng)
盡管已經(jīng)過去了20年，氫燃料電池技術(shù)可能仍需10年時(shí)間才能成熟。考慮掉*近發(fā)布的豐田Mirai以及今年晚些時(shí)候?qū)⒁l(fā)布的本田Clarity，甚至面向加州居民提供租賃的現(xiàn)代Tucson燃料電池版本，也許氫燃料的電動(dòng)汽車*終也會降臨。
目前，燃料電池依然昂貴，并且燃料補(bǔ)給基礎(chǔ)設(shè)施仍不完整。這個(gè)問題的一種可能的解決方案，由福特初次在10年前利用Airstream概念車做過展示——插電式混合動(dòng)力方案試圖**地實(shí)現(xiàn)成本與實(shí)用性間的平衡。之后，它被應(yīng)用在了可駕駛的原型車Edge跨界車的動(dòng)力總成中。但是**在于：燃料電池在釋放瞬間的能量流時(shí)*為**。他們需要一枚電池或者電容器作為緩沖，處理現(xiàn)實(shí)世界駕駛時(shí)所需要的不可避免的波動(dòng)電量。使用燃料電池作為增城器能夠在零排放的前提下潛在地實(shí)現(xiàn)更大的整體效率。（理論上來說，它類似于以燃料電池替代雪佛蘭Volt的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。）盡管福特只造出了一款Edge展示車，梅賽德斯-奔馳近日宣布將會在2017年生產(chǎn)插電式燃料電池版本的GLC跨界車——GLC F-Cell。