March 31, 2020

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柴油销量下降制约燃油经济性增长
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到目前为止,柴油和汽油内燃机(ICE)仍然是全球轻型汽车(LDV)最常见的动力系统。尽管一些柴油车产生的有毒排放物和目前臭名昭著的柴油门丑闻引起了负面宣传,但由于更高的热效率和压缩比,柴油发动机在油耗方面往往优于同等汽油车。此外,与汽油发动机分布较高的国家相比,柴油动力传动系普及率较高的国家通常表现出较低的平均油耗。

Average new LDV Fuel Economy by country or region

Image courtesy of IEA



2017年,全球销售的新型轻型车中有17%是用柴油发动机驱动的,而用汽油发动机驱动的新型轻型车比例为76%。在全球领先的燃油经济性地区,如欧洲、印度和韩国,超过35%的型轻型车是用柴油发动机。由于混合动力车在新销量中所占份额为10%,日本跻身前10名。

然而,自2015年以来,柴油发动机车辆在几个主要汽车市场的销售份额已在迅速下降。汽油发动机车辆并没有过渡到电动汽车或混合动力汽车,而是重新振作起来。自2011年以来,汽油内燃机的全球市场份额有所增加。

根据国际能源署(IEA)2019年3月发布的题为“主要汽车市场的燃油经济性:2005-2017年技术和政策驱动因素”的工作文件,柴油销量下降是近期燃油经济性趋势逆转的主要驱动因素之一。该文件系由国际能源署可持续发展、技术和展望理事会能源技术政策司编写。

Contribution to the fuel consumption savings from electrified vehicles

Image courtesy of IEA



由于对柴油动力传动系统技术的偏爱,这一变化对欧洲的打击尤其严重。在最大的欧盟(EU)市场,柴油销量暴跌5-15%,法国、德国和英国的燃油经济性趋势因此恶化。电动汽车和混合动力汽车的逐步增长已不足以抵消这一下降,而汽油车销量在相应增长。根据国际能源署的报告,意大利是欧盟唯一一个在2017保持柴油销售业绩的国家。

在2017年售出的9700万辆新型轻型车中,超过四分之一(2550万辆)销往中国市场。欧洲的销量占1670万。轻型车类别包括3.5吨以下的乘用车、轻型载货汽车和轻型商用车。作为国际能源署的部分研究项目,对2005年至2017年12年期间新登记的轻型车进行了分析。

该报告强调,2017年,新登记的轻型车的全球平均油耗提高到每100公里7.2升汽油当量(升/100公里)。这一趋势显示,从2015年起,燃油经济性改善率放缓至1.4%。这不仅是全球燃油经济性倡议(GFEI)目标基准制定以来燃油经济性改善率最低的一次,远低于实现2030年GFEI指数目标所需的3.7%改善率。

GFEI是由国际能源署、联合国环境规划署(UNEP)、经合组织国际交通论坛(ITF)、国际清洁交通理事会(ICCT)、加州大学戴维斯分校交通研究所和FIA基金会联合成立的组织。该组织承诺,到2030年,新乘用车的燃油经济性将翻一番,到2050年,整个全球乘用车市场的燃油经济性将翻一番。到2020年,轻型车辆燃油经济性的中期指标有望提高30%。

Fuel economy gains constrained by falling diesel sales在国际能源署调查期间的最初六年里,发达经济体的平均燃料消耗量以每年2.7%的增长率领先,而新兴经济体为0.3%。自2011年以来,这一趋势发生了逆转,新兴经济体的改善速度(2.0%)快于发达经济体(1.3%)。或许最令人担忧的统计数字是,有20个国家报告称,2015-2017年的燃油经济性变化出现逆转,发达经济体的每公里平均油耗总体下降仅为0.2%。轻型车的电气化对提高平均燃油经济性至关重要,特别是在柴油份额持续下降的情况下。

从柴油到汽油的转变并不是燃油经济性改善逆转的唯一因素。国际能源署的报告也承认了转向更大、更高能耗汽车的影响— 以牺牲节油型乘用车为代价。国际能源署说,在发动机功率、排量、车辆重量和占地面积较小的国家,轻型车平均油耗通常较低,因为这些属性与油耗呈负相关。自2014年以来,运动型多用途车(SUV),市场份额扩大了11%,几乎占全球轻型车市场的40%。由于对大型车的偏爱,北美和澳大利亚的市场份额接近60%。

这并不能描绘出美好的前景,但可能更糟。市场结构的变化,其中包括北美市场份额的下降,以及欧洲、日本和韩国等青睐小型高效汽车的市场的崛起,都缓解了经济低迷。中国的崛起,伴随着对燃油经济性的严格监管,以及印度在小型节能汽车中所占的很大份额,也是决定因素。

国际能源署的报告还强调,越来越多的证据表明,实验室测试值与实际驾驶油耗之间的差距正在扩大。在某些情况下,每公里实际燃油消耗值比测试值高出达50%。该报告还指出,随着时间的推移,差距有增加的趋势。显然,这是一个令人担忧的问题——限制燃油经济性标准的影响,并稀释环境变化所带来的好处。

Divergence between official and real world CO2 emissions by country

Image courtesy of IEA



2015年9月,一份关于真实驾驶对英国汽车和货车排放影响的研究报告指出,汽车制造商利用了车辆测试程序中的公差和灵活性。根据Element Energy的主管Alex Stewart的说法,可变的测试条件、实验室仪器的允许公差、特殊的测试驾驶技术和黄金车的使用等因素都会导致对燃油消耗量的低估。黄金车是指通过过度充气轮胎、降低车辆重量和不切实际的驾驶条件来提高汽车的性能。

停/启系统和混合动力系统等技术在实验室测试期间也带来了不成比例的优势。当辅助设备,如空调和娱乐系统,在测试中被转换为能量最小化使用时,差异更明显。

国际能源署的报告呼吁采取附加措施,弥合实际驾驶油耗与测试燃油经济性值之间的差距。尽管如此,笔者注意到最近在欧洲公布的全球协调轻型车测试程序(WLTP),用于官方燃料消耗和二氧化碳排放测试,取代新欧洲行驶循环(NEDC),NEDC最后更新时间为1997年。
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