撰文 / 朱 琳

編輯 / 溫 莎

設計 / 師瑜超

來源 / Autonews,作者:HANS GREIMEL

這是一個熟悉的賽車場場景。但這一次,豐田有了新的轉折。

豐田社長豐田章男(Akio Toyoda)正在富士國際賽車場上開着一輛增強型豐田賽車,以每小時140英里的速度疾馳,發動機發出雷鳴般的咆哮,並伴隨着劇烈的震動,然後他猛踩剎車進入彎道。

他的32號卡羅拉賽車在外觀、聲音和駕駛上都和其他任何一輛車沒有什麼不同。但它有一個重要的、看不見的區別。當競爭對手都在燃燒汽油時,豐田的引擎是由氫氣驅動的,而且幾乎不產生二氧化碳。

請注意它們的區別:在引擎蓋下的,不是一個安靜的氫“燃料電池”,而是一個新鑄造的“氫燃燒”三缸發動機。

這款發動機還只是一個原型,但豐田章男相信,在一個似乎對純電動汽車着迷的世界裏,這款發動機對他的公司、整個汽車行業以及碳中和的未來有着巨大的前景。

關於氫的新想法

卡羅拉H2概念賽車在活塞發動機中燃燒壓縮氫氣,就像燃燒汽油一樣。相比之下,豐田的Mirai燃料電池汽車通過燃料電池膜提供氫氣,通過化學反應產生電力,進而旋轉電機推動汽車行駛。

與汽油不同,氫氣燃燒本身不釋放二氧化碳。而少量的二氧化碳是由於燃燒發動機潤滑油而排放的。

氫燃燒發動機比燃料電池便宜,因爲燃料電池需要昂貴的鉑和稀土金屬。

它可以利用現有的內燃機組件,保留了工作崗位,降低了複雜性。

豐田章男在這裏傳達的信息與發動機的警示一樣響亮:政策制定者應該停止對純電動汽車發號施令,因爲無數其他技術——包括燃燒技術——都可以是綠色和清潔的。

“最終目標是碳中和。”豐田章男在完成富士超級技術(Fuji Super Tec)24小時耐力賽後說,他在比賽中與其他五名車手一起駕駛。“不應該拒絕混合動力汽車和汽油汽車,而只銷售燃料電池和純電動汽車。我們想要在碳中和的道路上擴大可用的選擇。這是第一步。”

在懷疑者看來,豐田章男5月22日至23日在富士山山腳的奔馳,似乎是一項瀕臨死亡的技術的最後一搏。也可能是豐田向純電動汽車領域緩慢轉型的遮遮掩掩之物,因爲國內外的競爭對手都在純電動汽車領域投資了數十億美元。

但從另一個角度看,豐田汽車公司正在開闢一條對抗溫室氣體排放的新戰線。豐田相信,像這樣的技術突破可以給內燃機帶來新的生命力——拯救就業和環境。這是一場關於實現淨零碳最佳道路的辯論,反對政府強制要求反射性地淘汰內燃機而支持電動車。

“豐田之所以不這麼做,是因爲它在電動汽車領域落後。”中西研究院首席汽車分析師中西貴樹(Takaki Nakanishi)表示。“豐田這樣做是爲了拯救日本汽車行業及其國內供應鏈。這是豐田章男爲了使政策朝着更好的方向發展而做出的表現。”

長久的遊戲

豐田新發動機的研發於2016年祕密開始,並於2020年12月首次向豐田章男展示。這款發動機距離大規模生產還有很長的路要走,豐田汽車目前沒有具體的時間表。

豐田章男對新方向非常有信心,以至於這位65歲的社長決定親自駕駛這款發動機進行一場24小時的通宵比賽,以展示這款發動機在高速耐力設置下的可行性。

豐田Gazoo Racing公司總裁兼雷克薩斯全球總裁佐藤恆治(Koji Sato)表示:“毫無疑問,將汽車帶入這種嚴峻的環境將會加快開發。”

豐田Gazoo Racing公司總裁佐藤恆治說,在富士國際賽車場首次亮相的卡羅拉H2發動機“將加快開發”▼

即使在這24小時的比賽中,這輛車有12個小時待在維修站,其中包括4個小時的燃料補給時間,但只要能完成這場艱苦的比賽就已經算是一場勝利了。它在51輛混合級賽車中排名第49位,不過它進入了開發中汽車中的一個特殊類別,而獲勝並不是目標。

日本記者稱這是一次“歷史性的”比賽,並在賽後的新聞發佈會上爲豐田章男和他的車隊歡呼喝彩。

但是,氫發動機的商業化面臨着許多與氫燃料電池相同的障礙。壓縮氫氣價格昂貴,燃料補給基礎設施不足,而且它搭載的碳纖維燃料箱又重又貴。

但豐田是在打持久戰,着眼於日本政府2050年全國碳中和的目標。

“我們還有30年,”豐田章男說,“30年前,我們甚至沒有混合動力車或燃料電池汽車。現在就縮小選擇範圍不是個好主意。”

拯救工作崗位

豐田章男擁護內燃機,既有務實的理由,也有愛國的理由。

作爲豐田的掌門,他可以充分利用公司100億美元的研發資金,將賭注分散到未來的一系列技術上。豐田章男還希望混合動力系統的使用壽命更長,豐田公司已經在這方面投入了數十億美元。

與此同時,作爲日本汽車製造商協會會長(自2018年以來一直擔任),豐田章男希望日本汽車製造商和供應商能夠順利過渡到電氣化時代。

豐田章男指出,一個發動機系統中大約有1萬個部件,約佔一輛汽車所有部件的三分之一。電動汽車不僅有更少的部件,製造它們所需要的工時也更少。人們擔心的是,大規模轉向電動汽車可能會毀掉大量供應商和他們的工作崗位,這進而可能破壞日本的整個供應鏈。

爲了比賽,豐田工程師改裝了使用在GR雅力士上的1.6升三缸發動機▼

電動汽車的興起在一定程度上是對政府實現溫室氣體淨零排放目標的回應。這是歐盟、中國和韓國等國家追求的目標。日本承諾到2050年成爲一個零排放社會,並計劃到2030年代中期逐步停止銷售純汽油驅動的新車。

優先級

豐田章男說,條件反射式的反應是短視的。

“日本首先應該做的是增加技術選擇。我認爲接下來是法規和立法。”他在最近的一次活動中,以汽車製造商協會會長的身份表示。

“從事發動機制造的工程師和工人將失去工作。我們需要務實和可持續發展。”

與活塞環、點火線圈、火花塞、變速箱和渦輪增壓器等相關的工作都面臨風險。

5月,戴姆勒首席執行官康林松(Ola Källenius)也加入了對轉向電動汽車的擔憂行列,他對路透社表示:“我們必須就就業問題進行坦誠的對話。”

本田、捷豹、通用、福特、迷你和沃爾沃等公司的產品線都在很大程度上朝向電動汽車。本田計劃在2040年之前將內燃機從所有新車銷售中完全剔除。

相比之下,豐田則採取了多元化的策略。這家汽車製造商希望到2030年銷售800萬輛電氣化汽車,但只有200萬輛是純電動或燃料電池汽車。在其他未來的技術中,豐田章男還將電力燃料作爲一種提供更清潔內燃的方式。

氫燃燒發動機可以在現有技術的基礎上簡化這種轉變。在比賽中,豐田的工程師改裝了使用在GR雅力士上的1.6升三缸渦輪增壓發動機。他們安裝了一個來自電裝公司的高壓噴射系統,調整了火花塞,綁上四個氫罐,並將其與饋線連接起來。

更好的方法

豐田公司表示,該系統比早期的氫燃燒嘗試有了改進,其輸出功率足以在賽車中競爭。以前業界在氫發動機方面的嘗試通常在馬力上有所欠缺。豐田的賽車發動機不得不將GR雅力士268馬力的輸出下調,以應對熱管理問題。

改善性能將取決於更好的熱管理和注入技術。燃油經濟性可能也是一個問題。豐田賽車不得不進站35次,主要是爲了補充燃料。不過,豐田的努力可能已經吸引了一些轉變者。

馬自達在20世紀90年代和21世紀初開發了其標誌性旋轉發動機的氫燃燒版本。它被用於有限租賃的普力馬多用途車和RX-8跑車。但隨着馬自達將重點轉移到其汽柴油發動機和電氣化產品線上,該項目逐漸淡出。不過,在富士國際賽車場比賽之前,馬自達社長丸本明(Akira Marumoto)對於可能恢復這項技術表示支持。

“爲了減少二氧化碳排放,有必要採用各種電氣化和碳中和技術的多元化方案。”丸本說,“我們的氫發動機就是這樣一個解決方案。我們已經證實了旋轉發動機和氫是高度兼容的。”

“因此,”他補充說,“我們希望確保我們的氫發動機技術是一種解決方案。”


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