年,中国车市会出现很多变化,这里面有很多因素影响,包括限购、限行、购置税政策等,这里面最重要的一个信息是“国六排放”的实施启动,会加速新一代汽车技术、新一轮汽车产品的快速应用投放。
其实,汽车技术的革新,一方面是消费者对于汽车功能和性能需求,另一方面则是来自排放法规不断提升门槛,这方面上个世纪五十年代已经开始。
美国加州排放法规:环境恶果催生技术革新
全世界控制汽车排放污染物,最早是由美国加利福尼亚州洛杉矶地区提出的,起因是著名的悲剧“洛杉矶光化学烟雾事件”。
光化学烟雾事件中洛杉矶街头的警察
洛杉矶光化学烟雾事件在全球范围引起轰动,作为美国最发达城市之一,洛杉矶在年代就拥有万辆汽车,每天大约消耗吨汽油,排出多吨碳氢化合物,多吨氮氧化物和多吨一氧化碳。而四面环山的地理环境让汽车尾气无法扩散,大量聚集在在汽车尾气中的化合物在阳光作用下与空气中其他成份发生化学作用,最终产生的有毒气体被称为——光化学烟雾。
年,人们在洛杉矶高地公园乐透俱乐部的宴会上戴着烟雾防毒面具
光化学烟雾事件致远离城市公里以外的海拔米高山上的大片松林也因此枯死,柑橘减产。仅-年,美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。年和年洛杉矶又两度发生光化学元素烟雾事件,前者因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达多人,后者使全市四分之三的市民患上了红眼病。
年洛杉矶光化学烟雾事件
此次事件开启了汽车集约化的开发模式,美国加州空气资源委员会从50年代开始,开始限制汽车尾气排放:
年美国联邦大气污染控制法授权调查大气污染产生的原因和引起的后果。
年加州通过法律规定车辆排放控制和大气质量标准。
年加州强制执行第一项排放控制办法。
年第一部联邦清洁空气法根据科学研究定义了大气质量评判标准。
年增补后的清洁空气法纳入了汽车排放标准。
年加州首次制订了有关碳氢化合物和一氧化碳的尾气标准。
年美国环保署成立,清洁空气法增补有关一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的标准。
年美国环保署为主要污染物制订国家环境大气质量标准。
年第一个催化转换器在加州使用。
年汽车制造商开始使用三元催化转换器,它能同时控制碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物。
年加州要求从年开始装备车上诊断仪。
直到目前,加州排放标准仍然是世界上最严格的排放标准之一,他们制订的标准除在美国贯彻执行外,通常还被全世界的法规制订者借鉴采用。伴随着愈发严格的排放标准,美国的汽车企业经历了多个轮次的淘汰,从最初的各式各样的汽车企业,通过满足排放法规、满足消费者需求,最终剩下著名的底特律三巨头:通用汽车、福特汽车和克莱斯勒汽车,近几年,克莱斯勒汽车与菲亚特汽车合并,加州的特斯拉汽车逐步多了起来。
上个世纪九十年代,随着私人车辆兴起,中国也开始逐步重视汽车排放问题,随着近几年,政府逐步启动“蓝天保卫战”的思路,对于汽车污染物排放的限制逐步走在世界前列。特别是即将启动的“国六B”,被称之为史上最严排放法规,其标准通过技术手段驱动节能减排成为一种趋势。
国六B:史上最严排放法规将带来什么?
我们目前谈的国六排放指的是什么?为什么称之为史上最严?
事实上,中国机动车污染物排放标准始于年,从第一阶段,一直到目前第五阶段,单车污染物排放降低90%以上,国六排放标准一般指国家第六阶段机动车污染物排放标准,包括《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》和《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》2部分,由环境保护部、国家质检总局分别于年12月23日、年6月22日发布,《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》自年7月1日起实施、《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》自年7月1日起实施。
之所以称之为史上最严,在于轻型车国六标准在技术内容上具有六个突破:
一是采用全球轻型车统一测试程序,全面加严了测试要求,有效减少了实验室认证排放与实际使用排放的差距,并且为油耗和排放的协调管控奠定基础,从测试的方法来看,测试更接近真是驾驶工况。
二是引入了实际行驶排放测试(RDE),改善了车辆在实际使用状态下的排放控制水平,利于监管,能够有效防止实际排放超标的作弊行为,此前有车企通过台架作弊软件糊弄,目前加入了实际行驶的排放测试,这部分对于技术来讲挑战非常大。
三是完善车辆诊断系统要求,增加永久故障代码存储要求以及防篡改措施,有效防止车辆在使用过程中超标排放,此前属于一次性检测,现在是终身检测,终身排放监管。
当然,为了避免一刀切让很多车企无法满足技术要求,为保证汽车行业有足够的准备周期来进行相关车型和动力系统变更升级以及车型开放和生产准备,本次轻型车国六标准采用分步实施的方式,设置国六a和国六b两个排放限值方案,分别于年和年实施。
国五、国六A、国六B排放限制对比
国六A相对应来讲是个过渡阶段,相对于要比B宽松,与国五类似,但是测试方法上与国六B一致,让车企对于测试方法有个适应的过程,通过3年左右的缓冲期,实现最严格的排放限值。
环保部再实施的过程中,反复提到几个目的,此次排放标准,其一,从以往跟随欧美机动车排放标准转变为大胆创新,首次实现引领世界标准制定,有助于我国汽车企业参与国际市场竞争,推动我国汽车产业发展。其二,在我国汽车产能过剩的背景下,可以起到淘汰落后产能、引领产业升级的作用。其三,能够满足重点地区为加快改善环境空气质量而加严汽车排放标准的要求。
反复来讲,是要通过此次的限制,让更多车企能够身子骨硬起来,从而起到打铁炼钢的能力,也即是淘汰落后产能,优胜劣汰。
车企驱动力:以技术迭代推动环境改善
对于车企来讲,既是挑战也是机遇,我们看到这几年汽车产品层出不穷,绚丽的外形下,谁家能够提供更优秀的产品,消费者也很难辨识,门槛的限制也让更多具有核心技术的车企能够脱颖而出,上汽通用是提前全系满足国六B的车企之一。
此前看到,上汽通用提前针对国六排放对驱动系统进行正向开发,经过完整开发周期的实验验证,第八代Ecotec发动机系列不仅实现了低排放,低油耗,高效动力,更是全面满足国六B要求,Ecotec是EmissionsControlOptimizationTechnology(排放控制优化技术)的缩写。
事实上,一句提前四年满足国六B的排放,背后则是大量的技术支撑,上面我谈到国六B相关的大家测试方法,单一的技术种类来满足限值已经不太可能,多个纬度进行优化是上汽通用的核心利器。
比如国六排放标准要求实际行驶排放测试(RDE),改善了车辆在实际使用状态下的排放控制水平,如果工况是动态的,必然动力总成也是动态的。上汽通用在第八代Ecotec发动机系列上采用了多个维度的动态技术:
其一、Tripower可变气门管理技术
这项技术由滑动凸轮轴、执行器、位置传感器、燃油喷射系统和电子控制单元组成,主要的目的是让发动机根据转速、油门踏板来调整最佳气门升程,我们知道,不同的车况对于动力需求不同,开启不同的气门升程。
Tripower可变气门管理技术
这项技术搭载首创的三段式滑动凸轮轴,可根据实际驾驶情况选取最佳气门升程,适时切换“四缸高性能模式”、“四缸经济模式”、“两缸超经济模式”三种工作模式,实现了发动机工作模式的平滑切换,提高燃油经济性的同时,带来澎湃动力与平顺驾驶感受。
其二、ATM主动热管理系统
这项技术全球首创采用电子水泵+电控球阀模块组成的主动热管理系统,结合发动机分流式水套设计,通过ECU直接控制水泵转速及智能热管理模块的球阀角度,可以智能、精确控制冷却系统各环路的流量,进而满足对系统热量的精确管理,实现快速暖机,机油加热,停机冷却的功能,既能够实现国六排放,又能够实现能效的提升。
其三、全可变机油泵
全可变机油泵也是重要的“肢体”,全可变机油泵可以显示实现发动机机油压力闭环控制,按工况和需求智能机油压力管理,实现最优润滑。相对传统不可变机油泵能够降低油耗2%-3%,相对二级可变机油泵可降低油耗1%-2%。
除了这几项之外,还有智能主动电控碳罐泵,通过40rpm转速为蒸发排放系统额外建立7kpa的压差,降低蒸发排放,取得更好的燃油经济性。高压喷射系统能够取得35MPa喷射压力,实现9um的喷雾颗粒,使得燃烧效率提升,经济性更好、排放更低。
与此同时,采用聪明的大脑ECM,通过32位两核控制芯片,同时具有大容量的内存,一方面能够有足够的计算能力满足各个“肢体工作”及“肢体间协调工作”计算需求,另一方面空余的一核负责功能安全的设计,整个芯片和算法实现了功能安全最高等级ASILD,当一个芯片核出现问题时,另外一个芯片核能够保证“大脑”正常工作,这是市场上为数不多的满足此功能安全的发动机控制器。
凯迪拉克CT62.0T发动机双核ECM
与此同时,上汽通用第八代Ecotec系列发动机系列通过了业内最严苛的测试,仅在中国就进行了9种发动机系统耐久性测试,包括为系统新增的主动燃料管理耐久性测试,累计测试里程达万公里。此外,工程团队还在不同条件下进行了多项整车耐久性测试,经历了米高寒、高原、高热、高湿、高腐蚀,跨越不同地域不同城市不同路况,确保符合通用汽车的全球标准。
类似维度的技术还有很多,作为业内首批从设计源头前瞻全球范围严苛排放标准进行正向开发的机型,第八代Ecotec系列发动机采用业界领先的单缸最优开发理念和全新模块化架构设计,荟萃众多首创前沿驱动科技与智能机电一体化技术,大幅提升了效率,全面满足“国六B”严苛排放标准。作为通用汽车最著名、最成功和最受推崇的发动机系列之一,Ecotec发动机曾经连续四年荣膺“沃德十佳发动机”的称号,九次摘得“‘中国心’十佳发动机”桂冠。
当然,排放法规的限值,随着时间推移会越来越严格,伴随着各种标准的实施,汽车作为出行工具与环境之间的关系也会越来越和谐,伴随着环境改善,让更多优秀的企业脱颖而出,享受技术驱动带来的市场利好,避免“劣币驱逐良币”,整个行业也会良性循环,越来越好。
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