据奔驰技术研发总监托马斯-韦伯(Thomas Weber)博士透露,奔驰将同时推动各种动力技术的发展,以应对欧盟短期和长期排放法规要求。奔驰在未来10年将继续提升传统动力的工作效率,推动插电式混合动力、纯电动和燃料电池技术的研发。
对于传统内燃机的研发,奔驰将专注于提升效率和增强性能表现。重点是解决引入进气增压系统之后导致的泵气损失,以及缩减发动机排量和降低运转摩擦等。新近发布的奔驰AMG GT跑车和AMG C63高性能轿跑车使用的涡轮增压V8发动机便大幅改善了传统动力的经济性。在借助两颗涡轮增压器维持和提升动力的前提下,发动机排量从6.3升降低到4.0升。另外,气缸壁采用Nanoslide纳米级缸壁镀膜技术,降低了活塞往复运动摩擦阻力。百公里油耗相比老款的6.3升自然吸气发动机降低了三成。
无论是汽油还是柴油发动机,涡轮增压系统的加入都能够提升低转扭矩输出,因此降低发动机转速也是奔驰的课题。降低发动机转速,意味着能够减小摩擦,降低发动机温度、磨损和二氧化碳排放。虽然缩减排量是提升传统动力的有效途径,但奔驰会将入门动力停留在四缸发动机,不会选择三缸发动机,因为奔驰工程师认为降低四缸发动机转速,在降低摩擦方面与三缸发动机具有同等功效,并且四缸发动机的运转更顺畅。
“主要目标是兼具驾驶乐趣和效率。”主管技术研发的戴姆勒集团董事托马斯-韦伯(Thomas Weber) 表示。
“F1赛车动力是全新混合动力系统解决方案的一部分,我们已经取得了非常高的效率。”韦伯解释说,“我们过去的内燃机效率仅限于28%到30%,但是我们现有的F1混合动力系统达到了40%。”
韦伯预计所有车型都将在未来实现电气化,但是不会出现高度统一的简单解决方案。“第一种方案是轻度混合动力,使用皮带带动或者与曲轴集成为一体的起动发电一体机。第二种方案是采用成本较高的插电式混合动力系统,我们在2017年时将发布10款插电式混合动力系统。第三种解决方案是采用电池组或者燃料电池的零排放动力系统。”
“到2020年时,我们预计电池技术的进步将令能量密度翻倍,而制造成本会缩减一半。”韦伯说,“如果只是电池技术的进步,B级EV纯电动车的续航里程便能提升到300或者400公里。”
除此之外,韦伯相信电池技术的进步也将推动性能的提升,“锂离子电池发展的下一阶段是锂硫电池,然后可能是锂空气电池。锂硫电池类似于锂离子电池,但是锂空气电池将完全不同。”
对于锂离子电池组,产生电能时的化学反应所需氧气储存在电池内部。而锂空气电池所需的氧气来自于大气,充电时又将氧气释放到大气中,因此锂空气电池在理论上拥有更大的能量密度,有些资料预计其性能表现能够达到内燃机的水平。
进一步展望未来,韦伯认为氢燃料电池仍然拥有强劲的竞争力:“对于氢燃料电池汽车,你能够在三分钟内加满氢气,但是我们最快的充电技术也需要半小时,所以20到30分钟的差距可能仍令人难以忍受。”
奔驰电动汽车项目副总裁哈拉尔-克罗格(Harald Kroger)认为大家对电动车续航里程的担忧有些过度。“如果你是日常用车,电动车的续航完全不是问题。153公里的续航里程已经能够覆盖大部分客户的用车需要。”
克罗格承认电动车的充电是问题所在,例如驾驶者需要在公司或者商场难以找到充电桩,埋在道路下的感应式无线充电在技术上已经没有障碍。奔驰最近发布了一套充电设备,利用安装在车道上或者车库里面的充电盘,连接家用电源进行感应无线充电。利用充电盘产生快速变化的电磁场发电,并为电池组充电。这套无线充电系统由奔驰与宝马合作研发,也能够对其它品牌的电动车充电,技术上已经成熟,但是投放时间尚未确定。
克罗格认为无线充电技术能够提升街道充电的实用性。“我们相信如果充电系统进入每一个拥有电动宝马或者奔驰的家庭,那么充电标准就能够被建立起来。如果其它制造商也加入这一标准,就能将无线充电技术应用到道路中。”