文/宋菲

    一個(gè)是世界上最大的汽車供應(yīng)商，一個(gè)是歐洲第二大汽車制造商，博世與標(biāo)致雪鐵龍聯(lián)手進(jìn)軍新能源領(lǐng)域本就值得期待，獨(dú)辟蹊徑的“空氣混合動(dòng)力”技術(shù)更是讓人大跌眼鏡

    然而據(jù)了解，如今問世的雪鐵龍C3樣車并非初出茅廬，它已是在法國(guó)研究的第三代空氣混合動(dòng)力車了，非但不是繡花枕頭，反而有相當(dāng)安靜的駕駛感受，百公里油耗不到3L，更可避免尋找充電樁而不得的無(wú)奈

     啥原理？

    這套空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)主要由傳統(tǒng)汽油動(dòng)力系統(tǒng)和液壓/壓縮空氣動(dòng)力系統(tǒng)組成，能量來源于壓縮氣體及汽油，二者分別儲(chǔ)存于高壓氣罐、低壓氣罐以及油箱內(nèi)，用以驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)和內(nèi)燃機(jī)。不同于傳統(tǒng)的油電混合，油氣混合并非由發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)結(jié)合，而是采用獨(dú)立的液壓馬達(dá)。

    當(dāng)車輛制動(dòng)或減速時(shí)，不像傳統(tǒng)車輛那樣，制動(dòng)盤摩擦將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能浪費(fèi)掉，而是通過壓縮氣體的阻力減速，把能量收集儲(chǔ)存在高壓氣罐中，亦或通過重新喚醒汽油機(jī)給高壓氣罐充氣，從而實(shí)現(xiàn)用兩種方式儲(chǔ)能。

    《品質(zhì)汽車》記者從雪鐵龍中國(guó)處了解到，此處雖稱“空氣”混合動(dòng)力，實(shí)際上存放在這套密封的氣體壓縮釋放系統(tǒng)中的是氮?dú)?，它作為一種介質(zhì)貯存在兩個(gè)氣罐里，與大氣不連通。之所以如此，一是因?yàn)榈獨(dú)鉃槎栊詺怏w，相對(duì)穩(wěn)定安全，再者也可避免從外界抽入的空氣中，水分和塵埃導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。對(duì)于“該系統(tǒng)的后續(xù)費(fèi)用是否需要車主埋單”的問題，《品質(zhì)汽車》記者從雪鐵龍中國(guó)處得到答案，“氮?dú)馐潜灰淮涡猿淙氲模谙到y(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用，因而該系統(tǒng)的全部費(fèi)用是一次性付清的?！?/p>

    三種模式

    這橫空出世的空氣混合動(dòng)力聽起來尚且有些陌生，實(shí)際上與我們熟悉的油電混合有著異曲同工之妙，兩者的架構(gòu)同屬于并聯(lián)動(dòng)力模式。說得明白些，就是內(nèi)燃機(jī)和液壓泵動(dòng)力既可獨(dú)立提供動(dòng)力，也可協(xié)同工作將輸出最大化，同時(shí)二者共享一個(gè)變速器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如此一來，與油電混合動(dòng)力類似，這套空氣混合動(dòng)力也具有汽油動(dòng)力、空氣動(dòng)力，以及混合動(dòng)力三種工作模式。

    汽油動(dòng)力模式在長(zhǎng)途巡航與城際勻速行駛時(shí)常用，與所有內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力車相同，以汽油機(jī)為主。但這臺(tái)汽油機(jī)在驅(qū)動(dòng)兩個(gè)前輪的同時(shí)，也為壓縮氣瓶加壓儲(chǔ)能。被汽油機(jī)間接驅(qū)動(dòng)的液壓泵此時(shí)為儲(chǔ)能工況，源源不斷地從置于后軸部位的低壓油液罐內(nèi)吸取油液向氣瓶加壓。隨著油液逐漸注入氣瓶，活塞一點(diǎn)點(diǎn)壓縮著瓶?jī)?nèi)氮?dú)?，直至氣瓶設(shè)計(jì)的臨界壓力為止。

    空氣動(dòng)力模式下，汽油內(nèi)燃機(jī)斷油停機(jī)，壓力達(dá)到臨界值的氣瓶開始向開放的油液閥推進(jìn)瓶?jī)?nèi)活塞，被壓縮的氣體不斷膨脹，將液壓油注入油路，最終抵達(dá)液壓泵。原本在儲(chǔ)能工況下向氣瓶?jī)?nèi)加壓的液壓泵此時(shí)進(jìn)入釋放工況，在油液的沖擊下反向工作，帶動(dòng)變速器和傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)前輪。

    該動(dòng)力是可以滿足城市短距離行駛的，特別是走走停停的路況下，制動(dòng)能量回收系統(tǒng)可以為氣瓶加壓儲(chǔ)能。減速或剎車制動(dòng)時(shí)，通過液壓泵的牽引力制動(dòng)，將油液再輸入氣瓶中壓縮活塞，氣壓升高儲(chǔ)能。據(jù)悉，在動(dòng)能回收系統(tǒng)輔助下，60%~80%的市區(qū)駕駛都可以在空氣動(dòng)力模式下行駛，實(shí)現(xiàn)零排放的理想狀態(tài)，而且最高車速可達(dá)70公里/小時(shí)。

    混合動(dòng)力模式下，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)對(duì)變速器施力，使前輪擁有最高動(dòng)力。雖如前面所述，空氣動(dòng)力與汽油動(dòng)力模式各自能應(yīng)對(duì)大部分情況，但在超車、爬坡等情況下，動(dòng)力當(dāng)然是多多益善。有數(shù)據(jù)稱，C3樣車實(shí)測(cè)復(fù)合動(dòng)力模式的最大功率至少可達(dá)90千瓦，一輛小車動(dòng)力如此，已相當(dāng)可觀了。

     看廣告，更看能效

    空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)問世之際有媒體點(diǎn)評(píng)說，混合動(dòng)力的轉(zhuǎn)折點(diǎn)就要來了。原因在于，與傳統(tǒng)的油電混合相比，它確實(shí)存在幾點(diǎn)明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，相比常規(guī)電池，空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)受溫度影響略小。起初樣車采用的密封系統(tǒng)甚至和空客大中型客機(jī)一樣，后面的樣車也和航空工業(yè)所用的壓縮空氣系統(tǒng)相同，很大程度上提高了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。

    其次，空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)尺寸更為緊湊，壓縮空氣儲(chǔ)能單元的體積比電池組更小。包括液壓馬達(dá)、氣罐等在內(nèi)的所有部件只比傳統(tǒng)汽油機(jī)重約100公斤，而即便是插電式的第三代普銳斯，光電池就150公斤。

    再次，該系統(tǒng)不需要過多維護(hù)，只需要定期檢查即可。由于具備制動(dòng)能量回收能力，它甚至減輕了制動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，制動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)成本也會(huì)有所降低。

    最后，這套系統(tǒng)的所有設(shè)備都很容易回收利用，防止污染。相反，廢舊電池的處理十分復(fù)雜，成本高，也易造成污染。另外，空氣混合動(dòng)力車也無(wú)需受充電樁的制約。

    不過，溢美之辭渲染得再好也僅停留于宣傳，一項(xiàng)嶄新技術(shù)走進(jìn)生活之前必然會(huì)被諸多疑問圍攻：實(shí)用性如何，動(dòng)力、時(shí)速能否滿足日常需求？氣動(dòng)元件會(huì)不會(huì)有噪音？在震動(dòng)條件下整個(gè)管路的密封性如何保證？壓縮氣體的效率如何??因?yàn)橹T多試驗(yàn)和事故數(shù)據(jù)顯示，高壓氣瓶的爆炸威力遠(yuǎn)高于鋰電池起火燃燒造成的危害，更有很多人關(guān)注保障高壓氣罐碰撞安全的問題。

    對(duì)此，根據(jù)C3樣車的車身結(jié)構(gòu)，中央縱向位置是瞬間沖擊吸收能力最出色的部位。如此安裝氣瓶雖然一定程度上限制了空氣混動(dòng)系統(tǒng)的靈活性，卻將安全性最大化，還使車內(nèi)空間受到最小影響。不僅如此，標(biāo)致雪鐵龍還宣稱進(jìn)行了兩項(xiàng)針對(duì)性設(shè)計(jì)，一是發(fā)生碰撞等意外時(shí)，封閉氣罐；二是如果著火，高溫下氣體膨脹，達(dá)到危險(xiǎn)壓力值時(shí)氣罐自動(dòng)泄壓。雖說采訪中，雪鐵龍中國(guó)對(duì)氣罐材質(zhì)、壓力臨界值的控制等涉及安全性的詳細(xì)信息并未透露，但其明確表示，上市之前必定會(huì)做全方面的安全測(cè)試。

     Tips

    早在標(biāo)致雪鐵龍之前，印度塔塔集團(tuán)就公開了同法國(guó)MDI合作的汽油空氣混動(dòng)項(xiàng)目，本來公布了一系列驚人的數(shù)據(jù)，并宣布2011年揭幕樣車，卻一拖再拖，直至今日再未提及。相比之下，標(biāo)致雪鐵龍雷厲風(fēng)行，出人意料地亮相日內(nèi)瓦車展，隨之公布2016年投產(chǎn)的目標(biāo)，這從任何方面來看，都是經(jīng)得起推敲的。而且技術(shù)方面，塔塔集團(tuán)和MDI的技術(shù)僅適用于微型車，而且采用液壓儲(chǔ)能媒介，儲(chǔ)能效果由體積決定。另外，液態(tài)壓縮空氣的滲透性高于氣體，對(duì)密封容器的技術(shù)要求也更高。或許，這些正是困擾塔塔和MDI的技術(shù)瓶頸，加之壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作時(shí)較大的聲響、充氣站建設(shè)以及安全等問題，致使他們一路拖延產(chǎn)品發(fā)布。