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2022年11月8日-10日，由中国汽车工业协会主办的第12届中国汽车论坛在上海嘉定举办。作为党的“二十大”召开后的汽车行业首场盛会，本届论坛以“聚力行稳蓄势新程”为主题，共设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛”，以汽车产业的高质量发展为主线，与行业精英一起贯彻新精神，研判新形势，共商新举措。其中，在11月10日上午举办的“主题论坛8：能源转型中的汽车行业碳达峰”上，李斯特技术中心（上海）有限公司发动机技术总工程师马明堂发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：
各位同仁，早上好！
我今天报告的题目是面对“双碳”目标，汽车动力总成的趋势和技术，分五个方面和大家分享。
1、碳排放及能源。
不管什么样形式的动力总成都离不开能源，所以说从能源方面，看一下现在和未来是怎么样的。
2、减碳的法规及趋势。
3、全生命周期的碳排放分析。
4、动力总成主要技术。
5、小结及展望。
碳排放伴随着人类不同时期经济的繁荣或者工业革命。我们经历了三次工业革命，第一次是瓦特发明了蒸汽机，从那时开始走向了机械化。第二次工业革命是百年之后的电气化。第三次是上个世纪开始的信息化。现在我们谈第四次工业革命-智能化，第四次工业革命革谁的命？革化石燃料的命。
刚才何秘书长说是不是革内燃机的命？我看不见得，内燃机要看烧的是什么。
我们看一下碳排放的趋势，过去60年，基本上是线性的增长，这是全球的趋势。到现在欧洲已经碳达峰，所以欧洲实现碳中和目标相对容易一些。中国目前经济还在高速发展的阶段，对于我们来说比实现谈中和较难。
比如我们国家从2010年在线性的增长，刚才林教授讲了，中国大约占全球碳排放的30%，实际上欧洲工业革命的时候，欧洲的排放占全世界的90%以上，我们也没有必要自责我们占了30%，因为他们发展早，我们发展晚，你们好日子过完了，不让我们过好日子，这也不太合理。
但是这里面有个能源安全的问题，我们要争取在短时间内达到碳达峰和碳中和，比如从2030年碳达峰到2060年碳中和，这是很艰难的，怎么从峰下来呢？现在不太清楚，将来随着技术的进步，有可能我们也可以快速下来。
不同的预测数据可能不一样，基本上全球的交通领域碳排放占百分之十几（14%）。目前汽车的碳排放只是考虑尾气排放，实际在车的生产制造的过程中，也有碳排放。比如电动车用的电怎么来的？是以生命周期的形式来计算碳排放是必要的。
（如图所示）这是碳排放的足迹，我们要看一下2021年前五的碳排放，当然中国肯定是大户。黄色是整个生产制造过程中、用的过程中产生的碳排放，蓝色是国家人口生活需要产生的碳排放，多余的部分就是我们作为制造工厂给人家代工产生额外的碳排放。
我国每年有10亿吨额外的碳排放，来自额外消费品生产。怎么摆脱制造工厂的地位？习总书记讲了，创新驱动、科技引领，也就是我们要增加能够带来高附加值的东西，而不是整天制造，我们要达到碳达峰、碳中和，这也是一个必经之路。
看一下能源的交易体系，石油来自哪里？化石能源，不仅仅是石油，包括天然气主要来自中东、俄罗斯。欧洲今年冬天很难过，因为俄罗斯不给他供天然气。
我们国家的石油主要靠进口，对能源安全是一个很大的挑战。化石燃料消耗的三个主要地区：亚洲、北美、欧洲。
我们要往绿色转型，主要要依靠可再生能源，主要是太阳能和风能。可再生能源不是哪里都可以有，比如俄罗斯缺少阳光照射，对于他们来说光伏发电是很难的。澳洲、非洲、中东阳光照射都很好，我们国家应该处于中等的水平。
未来能源的贸易体系就不一样了，因为涉及到可再生能源或者绿电。比亚迪的王老板讲过，我们国家西部这种熵（音）的1%铺成光伏，就够我们国家用了，这个想法很好。但问题是这个电发出来了，怎么运到全国各地？怎么运到上海？这是个很大的问题。
氢作为第二次能源，最重要的一点是它作为能源的载体。比如澳大利亚有风能或者电，然后电解制氢，怎么运到中国？也就是说，未来氢能作为一个载体是非常重要的，不光是说将来的调峰或者直接烧氢，这都是很重要的。
我们看一下未来碳达峰或者动力总成的法规，分主要三块：欧洲、中国、美国。
中国主要是关注电动车，以电动车为主，多条腿走路，目前是比较务实的。
另外我们的技术不断发展，目前的高效法发动机主要在中国，就是混动专用发动机、混动专用变速器，主要是中国在引领。
欧洲的法规，因为他也不想把自己搞死，不能把自己的工业全部毁掉，他强调的主要是从油井到车轮的碳排放，带来的结果是强调电动车，欧洲基本上都是往电动车方向走。譬如PHEV不怎么做，就要做纯电。刚才林教授讲了，到2035年燃油车是不允许销售的，这就是他的法规。
美国由于从特朗普到拜登有180度的转弯，很强调往纯电方向走。
你会看到有各种各样的预测，包括林教授都有预测。这是从欧洲角度来讲，对于欧洲将来动力总成技术的预测，我们会看到2021年10月到今年10月的预测，一年间的预测会有很大的变化。为什么这样？这个时代一百年来未有之大变局，各种赛道不断在动，其实谁也预测不准，但大的方向是肯定的，肯定是电气化或者未来有可能电动化。
比如2021年的纯电汽车预测，欧洲到2022年就会增大，比如53%到62%，纯燃油车从20%到8%。2030年，在欧洲混动的占比是30%，绝大部分都是纯电的。
再看一下欧洲其他国家和我们国家，我们国家未来也是以纯电为主，以其他的动力总成方式为辅。今年1-10月份，新能源车占比已经到了23.5%的水平，也就是说你要看它的预测，八九不离十，也不是很准。
其他的国家是日本和欧洲，日本的纯电也在弄，但它更偏重于平衡的多条腿走路。
刚才林教授也讲了，欧洲有个“减碳55”的计划或者建议，最终就会成为一个法规，它有一揽子计划，涉及到方方面面，当然交通领域也是很重要的一点，最主要的就是欧洲有个绿色协议，到2050年要碳中和。基于这个，它推出了具体怎么碳中和，有一些计划或者技术路线。
比如网格化的东西，涉及到“减碳55”方方面面的建议或者未来可能成为法规。未来十年对于他来说是非常重要的，也就是到2030年温室气体排放和1990年比降55%，所以很多是往纯电走。不是纯电就是能减碳，取决于你的电来自哪里。
比如我们国家主要是火电，而且火电的效率又比较低，难道没有碳排放吗？这也是一个问题。所以2035年的时候没有燃油车，不允许燃油车销售，也就是石化燃料不允许了，是不是允许烧氢？烧其他替代燃料？还在讨论。不论烧什么，都不允许烧了，把内燃机彻底移除。
如果我要用新能源车，刚才林教授讲了，比如充电桩、加氢站加紧建设中，这对欧洲未来是巨大的挑战，所以到2030年要建350万充电桩，增幅是非常大的，这是非常难的，所以他们也面临着非常大的挑战。
考虑到从油井到车轮生命周期的话，我要用一些先进的替代燃料在交通运输领域或者在其他的领域。从生命周期来考虑，比如有一些碳税、碳证书，尤其是电池怎么回收再利用，要从整个生命周期来考虑碳排放。
这里给出一个例子，比如混动车、纯电、燃料电池。圈的大小代表碳排放，比如混动车从制造使用24吨，整个生命周期的碳排放是31吨，电动车是21吨，主要是制造时的碳排放比较大，12吨，使用的时候是9吨，燃料电池32吨，跟混动车差不多，制造时的排放12吨，使用20吨。这是目前的状态，由于涉及到灰氢、蓝氢等等，取决于能源的来源。
如果对于混动车可以提升效率的话，我可以减碳10%，也可以将来用合成燃料，10%用合成燃料，最终整个生命周期是10-26吨。如果是纯电的话，取决于电来自哪里，比如混合电可以降75%，电池生产碳排放降50%，以及使用循环再利用降30%，可以到5-20吨，当然它是从节能减排是最好的。燃料电池如果是生产降50%，尽量用可再生能源制氢的话，6-20吨。如果你看下来的话，其实没有什么巨大的差别，没有必要过分强调一定要纯电，其实要从生命周期怎么来测算碳排放，这个需要点智慧，或者怎么算这个东西。
接下来看未来动力总成的技术，现在国内各大主机厂都有混动系统动力总成的推出，而且起名字也都非常雷人，具体都不说了。比如鲲鹏力、雷神动力等等，最主要是达到了混动专用发动机、混动专用变速箱1+1大于2的效果，因为它有个协同，这样的话可以做到百公里4升或者4升以下的油耗。
从内燃机角度来讲，如果从41%的热效率做到45%，有怎样的技术路线？当然这涉及到从传统的内燃机变成混动专用发动机，比如不需要很高的扭矩，可以把压缩比做得很高，另外也可以增压、吸燃等等。比如2020年做到了均质燃料可以做到45%的热效率，我们有一个dreamcar，可以进一步提升热效率。比如稀薄燃料、降低热损失、能量回收，最终会到50%或者以上的水平。
如果从41%到45%，在WLTC循环降碳的话可以做到14%的水平，这是实车测试的结果。
未来有可能有不同的替代燃料，包括天然气在生物燃料、合成燃料以及氢气、氨气、电，从广义上讲可以考虑到这种燃料。
我们的路径有哪些？比如从可再生的电力，通过各种化学反应制成不同的燃料，或者直接用电，可以以多种形式的动力总成（纯电、混动、燃料电池），多条腿的路径。
最最关键的实际上就是电来自哪里，如果我是绿电的话，未来的碳排放也是零排放。
除了电动车以外，尤其是商用车方面，燃料电池各大主机厂都在做。从燃料电池讲，现在强调的是里程、充电以及有害气体的排放，最主要的难点是集成、硬件成本以及性能。实际上这里面有很多技术的壁垒，比如双基板、贵金属，双基板好多技术掌握在国外的手中，我们要加大投入和研发，对于我们国家燃料电池技术的发展是非常重要的。
从效率角度讲，燃料电池在低负荷的情况下，效率远远高于柴油机，高负荷下和柴油机差不多。
除了燃料电池以外，我们也有氢内燃机，在欧洲也是比较火，尤其是对商用车，国内各大主机厂都在做氢燃机的研发。氢内燃机是不是适合乘用车？其实国内很多主机厂也在做乘用车的氢内燃机研究。
为什么要做烧氢的内燃机？未来是多条腿走路，主要有六大原因：
第一，氢作为清洁能源。
第二，重型氢内燃机的成本接近柴油机和气体机。另外在高负荷的时候，尤其是长途运行的时候，会有很好的效果。
电车方面，最主要的痛点是里程安全和成本的优化，未来我们要尽量做到极致，没有安全的问题。
还有热管理、快充，我要做到一分钟跑100公里，普通消费者接受度会更好。现在来讲，充电需要很长时间，最好的每分钟20公里，未来能不能做到一分钟100公里？这就是我们的目标。现在我们在做一个研究的项目，想把这个做到每分钟百公路的水平。
未来电驱主要的痛点，就是怎么把单位的密度做高。目前来讲，每公斤的重量在1-2千瓦，未来尽可能做到5千瓦的水平。
未来要想达到碳达峰或者碳中和，路径并不仅仅是纯电，但是以纯电为主，肯定是多条腿走路的格局，欧洲主要关注于从油箱到车轮，所以首推纯电。
碳排放要以全生命周期来评价，要想达到碳达峰的话，也是一个挑战，但碳中和是一个巨大的挑战，怎么达到碳中和？可再生能源是达到碳中和关键的因素。
纯电未来的快充是非常重要的，如果能到每分钟百公里，一根烟没抽完，电就充好了，这是非常理想的状态。
由于我们国家这么大的产业链，比如内燃机，未来是不是可以烧替代燃料的内燃机？是不是长期可以跟其他的动力总成形式共存？这个可以考虑，我觉得应该是可以的，取决于你烧啥，内燃机应该是个很不错的东西，不应该轻易把它弄掉。
谢谢各位！
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）
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