#老司機聊汽車知識#
兩個問題：
想不想要一臺節油的汽車？想不想要一臺節油性能車？相信沒有汽車用戶會和省油過不去，然而在燃油動力汽車陣營中，想要達到相對高性能的標準，車輛的油耗總是難以控制的。比如百公裡加速成績6/8秒區間的轎車與SUV，發動機排量標準普遍在≥2.0T的範圍內，排量基數決定了油耗必然高，不過這並不是核心因素。
「內燃機是最差的發動機」！這種說法是否認同？不論是否認同，對於汽車而言這種機器都是最差的選項。
在討論內燃機時總會提及一個關鍵詞：熱效率。一般柴油機可以達到50%，汽油機能超過40%已經是鳳毛麟角，這裡的百分比是什麼概念呢？簡而言之為燃燒產生熱能的有效利用率。
內燃機是一種通過燃燒燃油產生熱能，通過熱能推動活塞連杆曲軸運轉，從而轉化出機械能（動力）的發動機。在轉化過程中熱能會因為進排氣、冷卻吸收、運動磨損等諸多因素而轉化為其他能量，但不論是哪種能量都不是動力-有效功。
總熱能－損耗熱能＝熱效率（有效轉化部分），由此可見燃油汽車在運行過程中，究竟浪費了多少能量。所以才會說這種發動機真的是最差的選項，而之所以能夠風靡超百年，原因無非是能量補充的方式便捷，也就是加油方便一些，但與電動汽車相比究竟哪種更方便呢？
答案顯然是充電更方便！不要以今天的視角來分析汽車，在歷史中是電動汽車更早普及，而且認可度是高於燃油汽車的。因為電機與內燃機相比幾乎沒有噪音，從馬車過渡到汽車總不能降低用車體驗，所以吵鬧的內燃機初期並不被看好。
在工業革命的第二階段（電力革命），任何用電能解決的問題都被視為「No problem」，汽車自然也不例外。能夠在家裡充電而不需要去加油站，似乎這是很方便的。那麼再加上良好的NVH體驗，為何電動汽車的技術升級出現了斷代呢？
對歷史感興趣的讀者應當了解「塞拉耶佛的槍聲」，斐迪南大公夫婦被槍殺直接引發了第一次世界大戰，隨即而來的是又是二戰。戰爭需要的是機動性良好且能源補充更便捷的車輛，無法在戰場建立充電站「一票否決」了電動汽車。
其次還有同期石油開採技術突飛猛進，相比動力電池的技術升級速度更快；同時以美國為核心的石油大亨本就不太文明，同期熱衷於研發電動汽車的愛迪生和亨利福特（福特汽車創始人）被擺了一道。
文獻中說明的是愛迪生的研發資料被「付之一炬」，技術斷代從此開始，隨後數十年的戰爭使人們忘記了這種車的存在，那麼為何百年後電動汽車復甦了呢？
「電機是最優秀的發動機」——至少對於汽車而言可以這樣評價。這種說法能認同嗎？不論是否認同，這就是事實。
電機的結構非常簡單，通過動力電池將電流輸入到機器內部的繞組（電磁線圈）型號才能電磁場，由兩組線圈的N/S磁極互斥，或者由電磁場與永磁體的磁極互斥，這種簡單的原理就能推動電機的轉子運轉。
沒有負責的活塞連杆結構則沒有運動損耗與磨損問題，轉子懸浮固定更是減少了磨損與振動；電磁轉化過程不需要藉助空氣與燃料，對於熱能沒有要求則無需考慮冷卻損耗問題。所以電機的「熱效率」非常之高，優秀的永磁同步電機可以達到97%。
也就是說消耗等量的能量，電動機可以轉化出超過內燃機平均三倍的動力；在動力需求相同的前提下，電機以燃油汽車的能耗即可實現正常駕駛——不想節能則有高性能，但能耗也不會高於燃油汽車正常駕駛的標準；想要按照燃油汽車的正常代步標準駕駛，能耗可以降低三倍，這就是電動汽車二次被重視的核心因素之一。
重點：燃油汽車真正的風靡不過百年，工業革命至今已經有三百年；但就是在短短的20世紀中，石油已經被汽車們消耗到儲能不足2000億噸（海外機構數據）。以目前年均超過57億噸的消耗量，還能折騰多少年呢？
石油是不可再生的傳統常規能源，即使頁巖油也不例外；那麼如果石油被消耗完，結果會怎樣呢？船舶艦艇飛機汽車都在用石油，其中國內的貨車承載了陸運超70%的份額，這些車一旦「停車」則後果不可想像。
所以尋找替代能源已經迫在眉睫了，而能夠再生的資源諸如風、光、水、熱、海洋能等，其共同特點是都能用來發電——電機的綜合水平又遠超內燃機，問題也就得以解決了。這就是非產油國或石油大國都將研發重心放在新能源領域的原因，不論中國還是歐盟都不例外。
（中國汽車保有量即將成為全球第一，石油接近70%依賴進口，轉型是有剛需的）
「兩個階段·三種技術」——電動汽車還需要時間，但混動汽車已經足夠成熟。
1：既能做到省油，又能實現高性能的汽車即將出現。這種車會使用「REEV·增程式系統」，相信知名度較高的品牌應當都是有所了解的；不過現階段的增程汽車存在「錯誤定位」的問題，說白了就是價格虛高。
增程系統是利用內燃機以恆定轉速（中低標準）發電，狀態等同於燃油汽車低速定速巡航，油耗當然會很低。而低轉速低功率運行轉化出的電能雖然不多，但已經足夠電動汽車增程的代步駕駛，這不就做到了節油了嗎？
所以增程技術的未來前景很廣闊，只是這種技術應當用於打造≤15萬區間的車輛，也就是替代保有量最大的那部分燃油動力汽車。要知道增程汽車不需要高成本的變速箱，使用中等功率的電機即可實現性能的整體提升；車輛也無需裝備大容量的動力電池組，那麼這種車的製造成本顯然會比較低，只要各大車企不拿噱頭當做溢價的資本，純燃油動力汽車很快就會消失。
2：PHEV並聯式插電混動汽車可以定位中高端。車輛保留內燃機驅動系統，同時增加三電系統；日常代步駕駛時，車輛可以用電驅行駛上百公裡，這就保證了大部分汽車的大部分時間都是當作電動汽車使用，偶爾的長途通勤才需要消耗一點燃油。
在性能方面能夠實現「1＋1＞2」，這是電機與內燃機運行原理差異的結果；而且電機有恆扭矩的特點，只要起步時輸出最大的電流，起步第一轉就能爆發最大扭矩，這就是電動汽車性能總會更強的原因。所以插電混動系統適合追求駕駛樂趣的中高端車，保留一定程度的純電駕駛，能夠實現的節油減排效果是不輸REEV的。
3：新能源汽車最終還是要成為純電動，上述兩種技術都只是過渡，是在動力電池的製造成本偏高的階段，以內燃機系統作為輔助，在降低能耗的前提下保證續航的無奈之舉。
不過在磷酸鐵鋰電池重新回到第一陣線，並且能量密度有大幅提升後，續航問題似乎已經解決；因為這種電池的製造成本可以平均下探，最貴的動力電池組變得廉價，電動汽車的續航裡程自然可以提升。
總結：燃油汽車經歷的百年帶來了太多問題，不論是石油儲能的捉襟見肘，還是石油開採運輸對環境的破壞，以及燃燒石油產生的排放汙染，這些都是需要正視的問題。
所以下一個百年應當轉型電動汽車，而轉型節點正是這幾年；且隨著電動汽車保有量的提升，動力電池開始有效地梯次利用循環，清潔發電的增長、火力發電的縮減，最終能夠實現的一定是源頭與終端的準零排放吧。
編輯：天和Auto-汽車科學島
天和MCN授權發布
歡迎轉發留言討論