在10月22日中国汽车工程学会年会上,热门的未来汽车话题依然人气十足。但另一个更现实的问题摆在了所有汽车从业者的面前——中国的燃油消耗法规检验年限即将到期。
2012年6月颁布的 《节能与新能源汽车产业发展规划 (2012~2020年)》中提出,“到2015年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下”。
根据2014年上半年初步统计数据,国产车平均平均实际油耗为7.17升/百公里,进口车平均实际油耗为8.89升/百公里。所以无论对于中国品牌还是海外品牌,降低油耗都可谓是眼下的燃眉之急。关注未来技术的同时,如何降低油耗,成为了此次论坛的重要议题之一。
可喜的是,在此次论坛上,企业对于油耗的降低不再纠结于新能源线路的选择;轻量化、空气动力学技术应用、车内能量损耗降低、行驶路线预判等技术纷纷被车企开始着手研究和采纳。
轻量化已不再仅仅是超跑公司的课题
世界铝业协会报告指出,车身自重没减少10%,燃油消耗可降低6%-8%。全球最大化工公司之一的巴斯夫公司统计指出,车重每降低100kg,车辆每100KM燃油消耗可降低0.4L,CO2排放量减少1kg。
这就使的轻量化问题,成为了降低油耗和排放的一项重要手段。在燃油消耗法规全球性愈发苛刻的大背景下,越来越多的大众消费级品牌开始考虑不惜重金让自己的产品像超级跑车那般越来越轻。
以车身材料为例,曾经仅仅在高档、豪华品牌中使用的铝材、铝合金材料正逐渐开始被普通品牌采用以应对油耗的压力。以车头的发动机舱盖为例,采用铝合金材料将会比传统材料减重30%-40%,而如果换成镁制材料能够再降低15%,如果换成碳纤维材料,则能在铝材基础上再下降20%-40%。
而无论是发动机舱盖还是前后防撞钢梁,我们已经开始在诸如普锐斯、凌志CT200h、新君威、长安逸动纯电动版中看到他们的身影。
另一方面,高强度的塑料型材也在大范围的进驻车内的空间。例如发动机仓前的前端模块,以往车企都是采用的铸铁或钢材制造,因为这一模块承载着散热器前端面罩构架、照明系统、发动机冷却系统、减震装置、空调冷凝器、发动机盖紧锁装置、软管以及接头等零部件的连接与负载职能。前端模块框架要承受巨大的冲击力和承重载荷。但当前这一部件开始被塑料取代,这种重量只有金属部件约40%或更低的高强度塑料框架,不仅可以完美地完成功能需求,且在噪音振动控制和油耗降低方面表现出色,目前正被越来越多的企业所采纳。
而像这样的情况也正在越来越多的发生。宝马公司就是一个极端的例子,他们正在推动一场车身材料的革命。他们选择在最为前沿的i品牌试验大规模批量生产炭纤维材料,并准备将其成本逐年降低到普通材料的水平。如果这一战略成功,无疑为可以预见的未来材料革命奠定基础。
但在材料革命的进程中,仍然坎坷。仅仅以铝合金材料的应用为例,生产企业与组装企业都需要对自身的夹具、切割和拼接工具甚至是产品设计图纸进行修改。因为无论是膨胀系数还是本身的强度计算,都需要进行特别的“照顾”,如果“体贴”不足便会出现问题,此前长城对于钢制结构优化为铝合金的工程便曾遭遇此类问题。不过材料革命的大门已然开启,在严苛法律的推动下,未来越来越多的轻量化材料和轻量化汽车将会涌现,这点毋庸置疑。
车联网也是节油利器
如果谈起车联网,选择把它与节能环保分而治之真的不是个入时的决定。因为在未来的技术方案中,车联网对于降低油耗也会扮演极其重要的角色。
具体说来,其中一项已然走进了人们的视野。当前的地图导航软件,多数已具备实时路况和建议规避拥堵路线的功能。在这样功能的作用下,节省的不仅仅是出行的时间,燃油的消耗也将被大量节省。
不过这也只是车联网最基础的应用,如果我们把这个模型放大,当车辆可以与车辆(V2V),车辆可以与基础交通设施,例如红绿灯、停车场等相连(V2X),车辆会根据这些互联信息自动选择最优路线,不仅可以减少等待的时间,还可以自动选择合适的车速,在高效到达目的地的同时,将油耗降至最低。
不过未来的车联网还会在这个基础上更上一层楼。目前一个极具革命性意义的方案是与卫星相连接,根据卫星和其他车辆对地形的回馈,提前调整发动机与变速想的输出,做到用最合理的燃油方案行驶在各色的地形路况之上。
自动驾驶离不开车联网
当然车联网的应用在节能之外还有更大的意义。记得日本动漫《火影忍者》中其实早有对车联网与物联网的启示。通过多个分身积累经验,最终练成绝学。亦或是通过分身制造出多双眼睛多只耳朵,在不同的地方进行感知,而最终起到了无死角视觉,听觉无死角的结果。而互联网与车联网正是起到了这样的作用。
通过互联网的汇聚,人类的经验与知识可以得到收集,再通过云端的汇总与计算变成一套完整的体系。这就形成了一个超级智慧体与超级智慧库。
在SAE年会现场,大陆集团中国区副总裁汤恩说出了当前自动驾驶的软肋,以当前摄像头加雷达的传感器组合,虽然能够应付大多数的情况,但仍无法探测隐藏在建筑物之下突然出现的车辆。而车联网V2X(车与基础设施相连)与V2V(车与车相连)的出现,将辅助去掉这些死角。这更像是一种冗余设计,通过两到三种方式,来进一步精确适时路况,并协助负责自动驾驶的计算机做出正确的判断。
不过如果自动驾驶真的能够实现,便会是人类社会的分水岭。这不是简单的技术提升,而是人类开始把全力移交给机器的过程。对于人类社会的冲击将会是巨大的。在整个社会解决其带来的冲击和完善的危机应对方案前,即便技术完善也不大可能大规模应用。
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