汽车工业资深专家陈光祖:当前要重视抓好内燃机汽车的“双碳”行动

从历史上看重点国家实施“双碳”的经历和现实行动

汽车是世界上一致性要求很强的一种产品,一般要制订实施统一性很近似的标准。如手机你现在还去买 2G、3G 的吗?在汽车排放上国际通行实施欧六标准,而且正向欧七标准行进,你还想买便宜些的国三或欧三标准汽车吗?

内燃机汽车治污,主要是从尾气排放来治理。尾气排放物有两种类别,一是排放一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(CH),二氧化硫(SO2)、微颗粒(PM),及其派生的光化学烟雾,这是构成对社会的直接污染,特别对人们的呼吸系统上危害,这叫“社会性污染”,国际上多仿照欧盟汽车排放标准来治理。一是以排放二氧化碳(CO2)为主,还有甲烷(CH4)、一氧化二氮(N20)、氟氮化碳(CFC)等微量气体,这构成对地球性污染,产生温室效应,反过来对社会产生巨大危害。为了减少汽车对社会和地球的危害,我们主要是采取“节能和低碳”举措,而且多年来不断进行科技和管理机制创新,以提升效应。

这里先谈谈汽车排放 CO2的低碳化措施。在 1997 年“京都治理气候会议”之后,全球主要国家都对防控 CO2排放制定限值目标,这是本世纪初IPCC 对主要国家车辆 CO2排放的水平分析。

各国(地区)车辆统一从 CO2 排放衡量的水平比较。

那时美国单车 CO2排放量最高,特别是美国的加利福利亚最为严重,但经采取措施,加州的汽车 CO2排放减少有明显效果,即在 2010 年单车平均 CO2排放量的 285g/km,到 2016 年降到 193 g/km,接着加州大力开展汽车污染治理,当前加州天气清洁度已成为世界的典范。

到 2019 年按国际能源署(IEA)对全球汽车燃油经济性测试表示,单车 g/km CO2排放状况:美国 198、加拿大 206、菲律宾 196、俄罗斯 192、智利 189、澳大利亚 188、秘鲁 187、埃及 187、阿根廷 187、印尼 184、泰国 180、巴西 179、南非 176、墨西哥 175、中国 175。中国还居于与中度排放的水平,而美国则是大排量车多,特别是皮卡车,多到山区、海边非正规路面上跑着玩的多,而菲律宾等发展中国家多用老车型,技术水平低、耗油多,污染大。

在本世纪初,欧洲汽车制造商协会报告,主要型号车辆在法国应用的测试水平看,各国车辆单车的 CO2排放水平很有特色,雷诺最低 2004 年为148g/km,而保时捷最高达到 321g/km。

不同制造商在法国的平均排放 CO2值

按欧盟标准,在 2008 年新车平均 CO2 排放量应达到 140 g/km,2012年为 120 g/km,2020 为 95 g/km,并规定在 2021 年新车出来不达标的要重罚,并规定 2025 年要达到 80.75 g/km,2030 年达到 61.75g/km 的标准。

这样按欧盟标准的要求,法国政府于 2012 年实施 bonrs-malus 计划,规定 CO2排放小于 60 g/km 奖励 5000 欧元,101~120g/km 奖励 700 欧元,如超标,166~200g/km 罚 750 欧元,超过 200 g/km 罚 2600 欧元。

英国 SMMT 发布 2008 新车平均 CO2排放量为 158g/km,比 2007 年减少 4.2%,比 2006 年减少 6.8%,在 2010 年前英国车型平均值在 130g/km水平。

在 2006 年英国 Docklanks 绿色大赛中测定 CO2 排放量。丰田 Prius混合动力车为 104g/km,本田 Civic 混合动力车为 109g/km,雷克萨斯 SUV为 192.8g/km,丰田 Aygol1.4 柴油为 113g/km,德国 Smart 小型轿车 113g/km,萨博乙醇 2 升机柴油为 64 g/km,FordFocus 生物乙醇为 54.7g/km,雪铁龙3(带自动停车装置)4 缸机为 133 g/km,总之,大家对汽车的 CO2 的排放都很重视都有进步,但仍在减排艰难的征途上前行。

汽车生产商努力实现 CO2排放 140g/km 的目标

正是由于科技不断创新,环境不断变化,各主要国家对车辆 CO2排放都按国情提出各种新的绿色低碳思路和行动。

我国从国情出发,在 2020 年乘用 CO2排放水平,处于国际中上水平,B 级乘用车 CO2平均排放值处在 258.8g/km 水平,减碳任务仍艰巨。

据中国汽车研发中心测算,汽车碳排放占我国交通排放 80%以上,占全社会碳排放 7.5%左右,2020 年汽车使用阶段碳排放 7.2 亿吨,占汽车碳排放总周期量九成。传统内燃机汽车保有量比很大,使用的化石燃料很多,这是造成汽车使用阶段碳排放高的主要因素。

美国环保局在 2021 年 12 月 20 表示,“我们正制定强有力,严格的标准,这将积极减少汽车排放对人类和地球造成的污染和伤害……”。确定2026 年 CO2 排放是限值在 171 克/英里,这是取代特朗普政府确定上线的208 克/英里的进步修正。国务卿安东尼·布林肯说:拜登·哈里斯政府将比历史上任何一届政府更加努力应对气候变化的危机,我们的未来取决于我们今日所做的选择。

进入新世纪,日本在“环境立国”战略和“低碳社会行动”指引下,是比较重视应对气候变化行为,采取相应对策和行动,显得比较积极和主动,计划在 2050 年之前将温室气体净排放降为零。汽车产业是日本经济的重要支撑点,将在碳排放约束中实现强劲的变革。在内燃机汽车上首先推行混合动力汽车,把混动汽车推向大量化、产业化、全球化市场上应用,而且不断创新改进,是世界上生产和销售,出口混动汽车最多的国家。21世纪初本田汽车公司福井威夫说:日本汽车要领居世界前列,是靠“混”出来的,这叫先“混”后“电”,就是燃料电池汽车。

当代中国也很现实的成为混合动力新兴发展的车种,既减排又节能,这是零碳汽车的很好过渡办法。

现在我们谈内燃机汽车排放限值标准问题。

按欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制状态,在 1993 年实施欧一标准,到 2009 年已实施欧二标准,现在已实施欧六标准,从节能角度汽车用燃油少了,对碳排放自然也减少,这主要是利用节能办法来实现的,当然这对社会空气的净化也起到很重要的作用,因为汽车在道路上跑的太多了。

欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制图

欧洲标准汽车排放限值表

根据 ICCT 资料部分内燃机汽车节能技术对。CO2 减排效果是:气缸停缸 3.5~5.8%、缸内直喷 1.5%、汽却式废气再循环 1.7~5.3%、48V 轻度混动技术 10.5~12.9%、高压缩比发动机 10.1~14.1%、电驱动压缩机 5%,米勒循环发动机是 12.4~20.3%。可见内燃机汽车节能技术为排碳立功的窍门还不少。

现在欧盟正规划在 2026 年前推行欧七排放标准,包括各种类别车辆,如重卡等,欧七排放 CO2由现在 500~1000kg/km 降到 100-300kg/km,氮氧化物降到 30kg/km 等,提案建议该系统监控要确保 150000 英里(241401公里),要求十分苛刻。据说有关人士表示欧七标准还会提前实施。

我国的生态环境部、工信部、商务部、海关总署公告,要在 2020 年 7月实施国六 A 标准,2023 年 7 月实施国六 B 标准,禁止生产国五排放轻型汽车,进口汽车也要符合国内标准。由于国六标准技术实施难度比较大,各省市推行时间有的提前,有的要推迟。对国六标准作了过渡安排分为国六 A,相关数值要求低些,最终为国六 B,这才是真正终极的要求。现在北京、广东已经开始实施国六 B 标准了,而且最近海南省公示,禁销内燃机汽车,全省实行汽车电动化。据了解国六 B 比国五在一氧化碳,氮氧化物,时颗粒物排放上加严了 30-50%。

与此同时,国家还积极推行天然气汽车,数据显示,天然气汽车 CO2排放,轻型车可减少 50%以上,重型卡车可降低排放 8%。

此外,近来还应用醇类燃料发动机,如甲醇和乙醇,这可与汽柴油一定比例掺烧,也可以直按作为醇类燃料作为发动机一种替代品。目前仍处于初期应用状态,推行情况,还有待观察。

我想再谈谈一些大家感兴趣,也都在试运作中的奇特内燃机汽车。

HCCI 指的是“均质充量压燃发动机”。它是一种往复式汽油机为基础的新型燃烧模式,柴油机也可用。主要是通过高压缩比,现已达 17 压缩行程,均质混合达到自燃特点。这样有效地解决燃油高质量的运作程序,大幅提升尾气排放水平,特别是降低 NOx 和 PM 的排放。

目前国际上,包括我们多家汽车公司都在研发样机并取得较好的进展,这同样对 CO2排放起到良好降低水平,但由于形成高温均质混合燃烧的均质补偿比较难,还不断的在改进中,真正实用化还难预测。

HCCI 更清洁更有效的引擎

2020 年 5 月马自达昂克塞拉轿车,称是世界上首台推出应用 HCCI 发动机的商品

空气汽车:可以说是一种另类汽车,是以空气作为一种二次能源,通过空气发动机经压缩、充气、造功,完成发动机功能,再由变速箱,传动机构、驱动汽车行进,空气缸用 300 大气压装置,它的最高时速可达 120公里,加速能力到 50 公里为 6 秒,行车距离 250 公里或 12 小时,现在南非、墨西哥已成为小批量运输工具。我早在法国看过样车。

近来我们也研发出空气客车,空气小型汽车,今后如何应用还待研究。国际汽车专家认为,这种不耗油、不耗电,只吃空气就能跑,不管其功能比汽车差,但还是一个可用的动力源。

空气动力发动机

中国试制空气动大客车

氢能发动机汽车:氢能汽车是以氢作为能源所产生化学转换为机械能以推动的车辆。目前氢能汽分为两种,一是氢内燃机汽车(HICEV),一是氢燃料电池汽车(FCEV)。

这里讲的是氢内燃机汽车(HICEV),这是用现有的内燃机为基础稍加改装而成的,使内载满的氢气缸,及吸取空气中的氧气,混为一体而燃烧产生动力,推动汽车运行。

近来维柴、玉柴和北京理工大学合作推出商用车氢内燃机汽车,标志着我们汽车氢能利用的具有一定意义的重要成果,为国家实施“双碳”目标开拓的一个新领域。

在一汽集团由研发总院研发“红旗”2.0L 氢能内燃机(HICEV)汽车也顺利交付试运行,这标志着“红旗”品牌零污染,零排放的重要成效。当然一汽集团还有很优秀的氢燃料电池汽车(FCEV),这以后再作推介。

一汽“红旗”轿车上氢气内燃机

我这里作了不少传统内燃机汽车新科技简要推介,最终目的是为了在相当时段里更好的推动内燃机汽车产销量的增长,成为扩内需展外需,“双需”的发达,以及推动“双碳”目标的推进工作尽微薄之力。

作者近来在解放牌汽车展示台上留影

(说明:由于汽车 CO2排放数据来源很多,可能在不同时间,不同车种,各有依据,又有区别,这有待我们多收集多观察)

#5G会引爆哪些行业机遇#
个人娱乐方面
1、云游戏4G主要带动了个人娱乐行业的发展,因此我认为,5G带来的第一个增长点在云游戏行业。云游戏是一种以云计算技术为基础的在线游戏方式。游戏中的所有计算(包括画面渲染、数据同步、交互逻辑等)全部在云端服务器进行,并通过互联网接受玩家的输入指令,同时将处理完成后的最终画面结果显示在玩家的前端设备上。
在云游戏场景下,用户的游戏设备只需要具备基本的视频解压能力和联网功能即可,而无需任何高端的处理器或显卡。本报告所研究的云游戏,是指游戏本身在运营商或游戏公司的服务器上运行,将游戏画面经过视频压缩后,串流显示到用户的客户端设备上(包括PC、手机、平板电脑、家用游戏机等互联网接入设备)进行操作的游戏方式。
目前云游戏正处于正式大面积投入市场前的探索期,商业模式与用户体验尚不是十分清晰明了。但是在5G技术、玩家认知能力、政策倾斜以及各大游戏厂商不断钻研的影响之下,市场整体发展环境向好。
2、4K/8K、VR等高品质视频行业
4G的普及很大程度上使得视频行业的视频分辨率由之前的360P、720P发展到今天的1080P和蓝光等高分辨率。更清晰的视频必定带来更加震撼的视觉享受。5G时代,网络传输速度进一步提高,使得4K/8K视频成为可能。VR用户可接受的头部运动到图像显示的最大时延是20ms,否则视觉和位置差异会导致强烈的眩晕感。
5G低时延的特性将有效降低网络传输时延,使得运动到成像的时延控制在20ms以内,进一步解决VR眩晕感问题。目前的VR应用主要是事先下载VR视频再观看,而5G的低延时性为VR直播提供可能。具体应用场景有VR直播带货,VR体育直播等,为用户带来更具沉浸感的体验。
3、个人AI设备个人AI设备可借助5G大带宽、高速率和低延时的优势,充分利用云端人工智能和大数据的力量,实现更快速精准的检索信息、预定机票、购买商品、预约医生等基础功能。另外,对于视障人士等特殊人群,通过佩戴连接5G的AI设备能够大幅提升生活质量。主要应用场景有如下方面。智能导盲自动驾驶另一方面也验证了智能导盲的可能性。个人导盲设备实时监测周边的道路情况,与云端平台之间形成连接,云端数据分析后传输指令给个人。这样可为视力障碍人群提供人脸识别,物体识别,路径规划,避障等服务。可穿戴设备可穿戴设备实时采集人体数据,传输到云端进行分析和共享,检测使用者的身体健康。可穿戴设备可以作为医院数据共享平台的一个用户端的采集设备,有助于医生关注患者的日常身体状况。
4、智能家居
4G时代,受限于网络带宽,部分应用场景将无法实现用户的良好体验。例如监控视频卡顿等等。而5G背景下的智能家居将具有如下优点。设备响应速度更快在4G网络下,信息传输速度较慢,设备与设备之间的信息交换存在延迟,这种情况在影音和视频通话之间显得尤为明显,5G速度可达每秒10GB,可承载更多设备连接,传输量更大,随着5G时代的到来,智能家居产品将更加敏感,其他传统家电的响应速度将大大提高。
数据共享,打破孤岛现象国内智能家居品牌较多,数据传输没有统一的标准。各厂家注重自身产品的对接,无法实现品牌对接。要么只能选择购买一家公司的全套智能家居,要么只能不同产品之间的数据不能共享。5G技术很好地解决上述问题,以政府为主导的5G技术有望通过国际权威机构制定标准,打破大企业分裂垄断的局面。
数据共享之后,各个智能家居企业只能专注于产品本身,而不是数据优势,这将有利于智能家居行业的发展并最终为消费者带来优惠。
5、5G+安防——让罪犯无处躲藏
数据共享难现网布设的摄像头分属不同管辖部门和区域、不同平台与系统,相互间存在业务和技术壁垒,信息难以拉通共享。“数据烟囱”现象已成为社会治理智能化发展过程中的关键挑战之一。人工监控和调看视频内容费时费力一方面,安保值班人员监控数量众多的联网视频难度巨大。
有数据表明,一个人长时间关注一个相对静止的视频图像,超过20分钟后,大脑就会进入麻痹状态,基本丧失了预警和及时干预的能力。另一方面,办案人员为侦破单个案件,平均要调看超过3000小时的视频资料,对警力消耗巨大。监控摄像头布设手段单一目前摄像头主要布设在基础设施和建筑等固定位置。一方面导致密度有限,无法做到真正意义上的无死角。另一方面导致灵活度低,无法满足突发性、不确定性安防事件的防范和管理。并且在很多情况下,监控的清晰度不高,不能为抓捕罪犯提供有用的信息事前预警能力不足大多数情况下,联网视频监控系统更像是一台超大型录像机,仅仅在违法犯罪事件发生后被用于查询和取证,受限于智能识别和分析能力不足,无法有效提供事前的预警和报警。5G可以很好地解决上述挑战。
5G可以满足从“看得到”到“看得清”,再到“看得懂”的安防需求升级,赋能从“被动监控,事后调查”到“主动识别,提前预警”的安防模式转变。“看得到”到“看得清”一方面,5G的高速率、低时延特性可以满足4K甚至8K超高清视频监控数据的远程回传和实时共享等传输需求。另一方面,5G的大连接特性可以支持摄像头的更广泛、更密集部署,以及固定摄像头以外的无人机、布控球、防盗门监控、可移动式监控设备等更多维度的数据采集和监测,以满足突发性、不确定性安防案件和事件的监控需求。“看得清”到“看得懂”5G与人工智能的结合,可以实现对海量监控数据动态视频流与静态图片流中目标人和物的识别、比对、分析、跟踪,将无关和无用数据过滤掉,仅提供关键信息,并根据预定规则进行预判和报警,实现“看得懂”的监控系统。
5G的低时延回传满足在出现应急情况时快速给出决策判断并实施。这将颠覆传统安防靠人力查阅监控的方式,减轻警力负担,减少犯罪分子逃窜的时间。因此,5G势必会引爆安防行业,具体来说主要是高端监控设备生产、高端防盗设备生产和高端门锁生产等行业。猜测了5G会引爆哪些行业,我们不妨再来说一说5G会导致哪些行业衰落。同样,先看一下之前的通信技术导致哪些行业衰落。
三、网络通信升级对其他行业的影响1G时代,“大哥大”终结固定电话语音业务;2G时代,拉开了一列产业消亡的序幕,短信摧毁了寻呼机、电报机等;3G时代,产业消亡全面爆发,手机阅读进一步革掉纸质出版物命;QQ、微信等即时通信工具革掉短信、语音业务的命;4G时代,产业消亡加速,互联网自媒体再次强化对纸媒的革命。
5G推动建立数据共享平台,随着信息传递越来越便利,信息差越来越小。利用信息差赚钱的传统中介行业不可避免地会受到影响。

当初,华为出现资金问题,任正非找不到人帮助,便去借高利贷,可是银行对华为评估后没有放贷!被逼得没有办法,只能在内部的会议中说:“只要谁能为公司拉来1000万资金的贷款,批一年的假,工资也照发!”听到这个消息,员工们认为华为快玩了,纷纷选择跳槽离职!

后来任正非将所有资金都用来研发一台交换机,本打算用来挣钱!推出前却突发意外,国外出现了更加先进的产品和技术,导致华为这次的努力全部白费,产品无人过问!

虽然这次的研发失利,但却还是将高利贷的钱投进C&CO8万门机里!

员工问他都有了一个教训,为什么还要坚持研发!任正非却说:“成败在此一举!这次失败了,你们都去找新的工作,而我只能从这里跳下去!”

那一年任正非亲自到处跑客户,好不容易客户下单了!万门机却迟迟不能出货,因为万门机出现了很多问题!于是任正非做了一个决定,派了一个技术员到客户公司24小时进行维护!就是靠这样的服务才卖出几十万台万门机,华为才成功活下来!

因为华为坚持研发技术,钱都投进研发上,导致三年内公司没挣到钱!这导致任正非很郁闷,他很害怕这个决定会有什么不好的结果,害怕错过机会!如果华为没了,他怎么对得起几千名员工!

后来华为成功研发3G技术,却因为国内的电信部门没有发商用牌照!不得已华为将其放到国外卖!就是这样,华为打开了国际市场!

最近华为撤出在美国的57家工厂,将所有的东西都打包带走,一点不留!面对女儿被扣留在美国,任正非表示,孟晚舟抓错了,他们以为抓了孟晚舟华为就会倒,华为不但不会倒,还发展的更好!就是华为没有了任正非,也是一样的!

现在华为的第二个投资400亿的超级基地即将开工!商界大佬们也纷纷表示支持!

任正非的故事将激励着创业者们不断拼搏,只有在经过无数的挫折还能站立起来向前奔跑的人,才能称得上成功者!

英雄自古多磨难,也唯有磨难能成就英雄!


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