文|姚春德
編輯|張凌霄
編者按
在國內新能源汽車產業經歷了最近幾年的高速發展，“禁燃”呼聲不斷。還沒有厘清有多少消費者真正愿意為電動車買單時，傳統車企已經不愿在燃油車上多花一分錢：揮刀砍向了新一代內燃機的研發。
新能源車企的大佬“想不明白這是多懷舊才會買油車”。傳統車企掌門人公開呼吁“將停售燃油車提上日程”。與此同時，內燃機被比作“功能機”、“諾基亞”等代表過時與落后的標簽：“殺死”燃油車，ALL in 電動化，似乎正演變為一場“政治正確”。
誠然，新能源汽車滲透率的不斷提高，與傳統燃油車形成了此消彼長的態勢。但不容忽視的是，在龐大的保有量面前，燃油車仍是大部分車企的利潤來源。尤其是在關鍵原材料價格高企，新能源汽車補貼進入倒計時的當下，中國市場真的做好“禁燃”的準備了嗎？
車市物語特邀天津大學教授，博士生導師姚春德執筆，以40年內燃機領域從業者的視角出發，梳理電動車與燃油車的過去、現在與未來。他認為，燃油車在可預見的未來不會消亡，電動化反而賦予了內燃機新的生命力。何時敲響燃油車的喪鐘，應該由市場的選擇來決定。
今年1-10月份以來，電動車和插電混動等一眾標上新能源稱號的車輛快速發展。有數據顯示，國內乘用車市場的新能源滲透率已經超過20%。新能源汽車“來勢洶洶”，有越來越多的車企站出來表態：要在某某年停售燃油車，先是比亞迪，后有長安和奇瑞，最近看到東風風行也喊出了口號...一時間讓人感到燃油車發動機似乎已經到了窮途末路。
作為一個在內燃機領域研究了40年的人，本人對此現象感到既可笑又可悲。在全球汽車市場，燃油車依然占據主導地位，擁有龐大的用戶基數。且電動車本身仍然有瓶頸沒有克服，想全面取代燃油車尚無可期之日，短期內就更談不上了。以下就燃油發動機的發展談談我自己的看法。
燃油車的出現和發展是市場的選擇
如今全球汽車保有量超過12億輛，國內機動車保有量超3億輛，主要就是燃油車。燃油車能擁有如此巨大的保有量并非偶然，而是用戶與市場選擇的結果。燃油車問世以后，因其動力性強，熱效率高，很快便在市場上脫穎而出，擊敗了當時與其同在的畜力車、鉛酸電動車，成為動力領域的一枝獨秀。
當然，燃油車也存在一定的不足，首先是燃料的可持續性。汽油和柴油都是來自石油，而對于我國能源資源“缺油、少氣、相對富煤”的情況而言，石油從1993年就需要進口了。近幾年我國的石油進口量占需求量70%，對進口石油如此高的依賴必然對能源安全帶來很大的壓力。
二是燃油發動機的尾氣排放。燃油車通過將燃料燃燒，釋放其中的化學能轉變為熱能，然后將該熱能轉變為機械能，通過曲柄連桿機構輸出。燃油都是多碳烴類組成，一般汽油4-8個碳和氫原子組成，柴油則為10-22碳和氫原子組成。烴類燃料燃燒后的尾氣會有一定未完全燒盡的成分如一氧化碳（CO）和未燃碳氫（HC）排出。另外。燃油燃燒需要空氣助燃，而空氣是由氧氣和氮氣組成。氧氣是參與燃燒的，氮氣雖不參與燃燒但會在高溫下和氧氣通過化學反應生產氮氧化物（即NOx）。CO、HC、NOx就是汽油機常說的有害氣體，柴油機的尾氣中除以上成分外，還會含有細小的顆粒物（PM）。排氣中含有有害成分也構成燃油發動機重要不足。
為了實現可持續發展，尋求燃油的替代物以及將尾氣中有害物質降至最低以至于到零排放，便成為今天燃油車面臨的挑戰。于是，我們看到，燃油車一直在不斷改進中。
事實上，燃油車自問世以來，各種技術就不斷涌現。比如內燃機的各種智能控制技術，如可變氣門機構，可最大程度滿足燃油發動機的進氣要求，可變壓縮比技術、可變排量的機油泵技術、智能電子水泵技術等等。燃油噴射模式也從早先的化油器，發展到電噴，從燃油的氣口噴射到缸內直噴，從自然吸氣發展到增壓，甚至多級增壓等等。點火系統從觸電式改為全電子控制；免維修的液壓式氣門間隙調整機構；整車上的自動巡航系統等等。
經過各種先進技術的加持，發動機的熱效率達到相當高的水平。汽油機目前熱效率已經接近45%，柴油機則超過52%。內燃機的排氣系統加裝像三效催化轉化器以及顆粒過濾器這類的裝置，柴油機加裝氧化催化轉化器、選擇性還原裝置和顆粒過濾器，已經使排出的尾氣基本上無味、無害。
可以說，內燃機已經和電子系統高度集成，成為集新技術、新結構、新材料和新工藝的高技術產品。它的智能化水平越來越高，操作起來也越來越簡單。
相比電動車，燃油車有技術上的優勢
正是因為百多年的技術進步，燃油車得到大眾的一致歡迎，使其具有的優點主要體現在如下方面：一是使用便利。起動快，動力強勁。上得了高原，去得了高寒，一年四季不受環境條件約束。二是安全。不會出現莫名其妙的自燃。即使因某種原因出現自燃，不但易逃逸事故現場，滅火起來也容易和快捷。畢竟，電動車時不時爆出的自燃也是讓使用者冒出一身冷汗；三是燃料加注快捷和方便。加注站遍布全國，加注時間短，一般十來分鐘就完事。
相比起來，純電動車就不具備這些特點。特別是到冬季寒冷天，電池性能下降，行駛里程縮短不說，無論是充電還是換電都帶來極大的不便；四是燃油車的動力強勁。與電動車不同，燃油車只要有油，其動力性一直不會變化，一直會提供所需要的持續不斷的動力輸出。而電動車只有滿電時才會提供很好的動力輸出，一旦電量剩余不多，則立刻減低性能，給用戶使用中帶來很大的心理壓力。
電動車之所以能取得極大的發展，在于古迪納夫發明了鋰離子電池，使電動車從原先的鉛酸電瓶車一躍而成為今天乘用車動力。即便如此，電池的安全性和行駛里程依然達不到用戶期望的水平，電動車要全面取代燃油車尚無可期之日。
客觀地說，目前電動車和插混等列入國家新能源車范疇，享受國家補貼、購置稅減免、限購地區的牌照登記豁免，生產企業享有雙積分等優惠政策扶持，因此，電動車還不能說是真正市場化的產品。更不用說，目前新能源車只是在乘用車領域得到的快速發展，像跑長途的商用車、野外工作工程機械、農業機械、發電機組、船舶動力，燃油車的地位還是難以撼動的。因此，只要持續不斷地技術進步，不斷完善性能的燃油車是有其得以長期存在的社會基礎。
混動是最佳的匹配形式
電動車今年的快速滲透是符合國家的能源政策。我國因為自身的石油資源不敷自用，過高的石油進口產生的高對外依存度，給能源安全帶來較大的壓力。電動車的快速發展，對于減少燃油消耗的確發揮重要作用。
統計數據表明，我國的汽車保有量逐年增加，但是每年的汽油消耗非但不增反而減少，已經爬過了最高點。這里除了有先進的技術加持的作用，電動車的貢獻也顯而易見。燃油車的技術發展正在和每年增加的保有量賽跑。這些年不僅發動機技術逐步從引進，進到吸收消化，再到創新發展，零部件產業也是同步在不斷進步。可以說，我國的燃油發動機技術已經基本進入自主發展的階段。因此，燃油車的發展是具有很好前景。
此外，燃油車之所以受到全球青睞，其主要的原因還在于液體燃料的突出優點。液體燃料一是能量密度高，二是輸運方便，三是資源豐富。雖然我國的石油資源不充足，但從全球來看，石油資源還是比較豐富的，新的油田資源不斷地發現，尚難以判斷石油資源何時會枯竭。盡管石油的價格不時地波動，但是我們知道，石油價格的波動是與國際政治密切影響的，并非完全是資源的因素。
液體燃料享有以上優勢，因此發展非石油液體燃料也已經成為國際熱點。我國政府積極開展甲醇燃料就是一個充分的證明。國際上積極推動可再生能源的電制燃料（e-Fuel），其實也是甲醇類似的產品。采用風、光等可再生能源產生的電力，用來電解水制氫，然后和二氧化碳（CO2）合成制造甲醇，目前已經是成熟的技術。我國在甲醇燃料發動機領域已經耕耘多年，不僅在乘用車，在商用車、船舶等領域都取得很大的進展。由此可見，隨著新燃料的技術上發展和進步，燃油車也可能是電制燃料車的發展前景是無比廣闊的。
從技術層面看，燃油車和電動車都有各自的優缺點，前者是起動快、高速時動力澎湃，但是低速能耗高、難以回收散失的能量，構成了燃油車的短板；后者的結構簡單、低速動力大、能量回收方便、更易網絡化，但其安全性、受環境因素影響構成了短板。兩種結合則形成了優勢互補。
近年來，混合動力和插電混動得到極快的發展。今年的新能源車快速增長，其中很大部分在于插電混動汽車打開了銷量。插電混不僅改變了原先在混動上由國外完全壟斷的技術之外，還自創了國產混動車的模式。我國車企的技術人員開辟了插電混多模式，形成了百花齊放的大好局面。插電混不僅充分吸收了混動的優點，而且電池的自持行駛里程長，又沒有純電動車的里程和充電憂慮。因為有燃油車加持，動力性、充電、能量回收都得到保障，做到了車輛的燃料利用效率最大化。因此，燃油車和電動車的結合將會是未來車輛的發展重要模式。
總結
綜上所述，現在車企都在講停售燃油車，停止研發燃油車技術，可實際上，他們所說的停止研發只是單純用燃油的燃油車，廠家的產品依然大量應用燃油車，比如在各種混動和插電混中的燃油動力。
技術發展無止境，出行方式也在變化。20年前，有多少人會想到汽車是我們的重要出行工具。今天的汽車，無論是電動車也好，混動車也好，抑或燃油車，都在人們的出行中發揮重要作用。
燃油車也在進步和發展，即便是混動車型中的燃油車也在變化，比如一些車企的混動專用內燃機，就在技術應用上采用的新的思路。將內燃機的附件如水泵、空壓機、發電機等由原先的曲軸驅動改為電驅動，充分利用電池儲備量大的優勢，燃油噴射由缸內直噴改為氣口噴射，增壓改回自然吸氣。看上去是發動機自身結構得到簡化，應用技術上有些倒退，但是由于電池和電機的加持，整車動力性得到保障，燃料經濟性得到充分發揮，市場化得到更多的用戶支持。
有鑒于此，純燃油的燃油車未來還會有哪些變化，隨著技術進步無法做出準確判斷。但是有一點是肯定的，在可預見范圍內，燃油車不會消亡，燃油車還將存在很長的歷史時期。內燃機作為一種能量轉換的結構形態是會保持下去的，當然，今后是否還稱為“燃油車”或是“燃什么燃料的車”就無從知曉了。