2022年11月8日-10日，由中國汽車工業協會主辦的第12屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業首場盛會，本屆論壇以“聚力行穩蓄勢新程”為主題，共設置“1場閉門峰會+1個大會論壇+16個主題論壇”，以汽車產業的高質量發展為主線，與行業精英一起貫徹新精神，研判新形勢，共商新舉措。其中，在11月10日上午舉辦的“主題論壇8：能源轉型中的汽車行業碳達峰”上，李斯特技術中心（上海）有限公司發動機技術總工程師馬明堂發表精彩演講。以下內容為現場演講實錄：
各位同仁，早上好！

我今天報告的題目是面對“雙碳”目標，汽車動力總成的趨勢和技術，分五個方面和大家分享。

1、碳排放及能源。

不管什么樣形式的動力總成都離不開能源，所以說從能源方面，看一下現在和未來是怎么樣的。

2、減碳的法規及趨勢。

3、全生命周期的碳排放分析。

4、動力總成主要技術。

5、小結及展望。

碳排放伴隨著人類不同時期經濟的繁榮或者工業革命。我們經歷了三次工業革命，第一次是瓦特發明了蒸汽機，從那時開始走向了機械化。第二次工業革命是百年之后的電氣化。第三次是上個世紀開始的信息化。現在我們談第四次工業革命-智能化，第四次工業革命革誰的命？革化石燃料的命。

剛才何秘書長說是不是革內燃機的命？我看不見得，內燃機要看燒的是什么。

我們看一下碳排放的趨勢，過去60年，基本上是線性的增長，這是全球的趨勢。到現在歐洲已經碳達峰，所以歐洲實現碳中和目標相對容易一些。中國目前經濟還在高速發展的階段，對于我們來說比實現談中和較難。

比如我們國家從2010年在線性的增長，剛才林教授講了，中國大約占全球碳排放的30%，實際上歐洲工業革命的時候，歐洲的排放占全世界的90%以上，我們也沒有必要自責我們占了30%，因為他們發展早，我們發展晚，你們好日子過完了，不讓我們過好日子，這也不太合理。

但是這里面有個能源安全的問題，我們要爭取在短時間內達到碳達峰和碳中和，比如從2030年碳達峰到2060年碳中和，這是很艱難的，怎么從峰下來呢？現在不太清楚，將來隨著技術的進步，有可能我們也可以快速下來。

不同的預測數據可能不一樣，基本上全球的交通領域碳排放占百分之十幾（14%）。目前汽車的碳排放只是考慮尾氣排放，實際在車的生產制造的過程中，也有碳排放。比如電動車用的電怎么來的？是以生命周期的形式來計算碳排放是必要的。

（如圖所示）這是碳排放的足跡，我們要看一下2021年前五的碳排放，當然中國肯定是大戶。黃色是整個生產制造過程中、用的過程中產生的碳排放，藍色是國家人口生活需要產生的碳排放，多余的部分就是我們作為制造工廠給人家代工產生額外的碳排放。

我國每年有10億噸額外的碳排放，來自額外消費品生產。怎么擺脫制造工廠的地位？習總書記講了，創新驅動、科技引領，也就是我們要增加能夠帶來高附加值的東西，而不是整天制造，我們要達到碳達峰、碳中和，這也是一個必經之路。

看一下能源的交易體系，石油來自哪里？化石能源，不僅僅是石油，包括天然氣主要來自中東、俄羅斯。歐洲今年冬天很難過，因為俄羅斯不給他供天然氣。

我們國家的石油主要靠進口，對能源安全是一個很大的挑戰。化石燃料消耗的三個主要地區：亞洲、北美、歐洲。

我們要往綠色轉型，主要要依靠可再生能源，主要是太陽能和風能。可再生能源不是哪里都可以有，比如俄羅斯缺少陽光照射，對于他們來說光伏發電是很難的。澳洲、非洲、中東陽光照射都很好，我們國家應該處于中等的水平。

未來能源的貿易體系就不一樣了，因為涉及到可再生能源或者綠電。比亞迪的王老板講過，我們國家西部這種熵（音）的1%鋪成光伏，就夠我們國家用了，這個想法很好。但問題是這個電發出來了，怎么運到全國各地？怎么運到上海？這是個很大的問題。

氫作為第二次能源，最重要的一點是它作為能源的載體。比如澳大利亞有風能或者電，然后電解制氫，怎么運到中國？也就是說，未來氫能作為一個載體是非常重要的，不光是說將來的調峰或者直接燒氫，這都是很重要的。

我們看一下未來碳達峰或者動力總成的法規，分主要三塊：歐洲、中國、美國。

中國主要是關注電動車，以電動車為主，多條腿走路，目前是比較務實的。

另外我們的技術不斷發展，目前的高效法發動機主要在中國，就是混動專用發動機、混動專用變速器，主要是中國在引領。

歐洲的法規，因為他也不想把自己搞死，不能把自己的工業全部毀掉，他強調的主要是從油井到車輪的碳排放，帶來的結果是強調電動車，歐洲基本上都是往電動車方向走。譬如PHEV不怎么做，就要做純電。剛才林教授講了，到2035年燃油車是不允許銷售的，這就是他的法規。

美國由于從特朗普到拜登有180度的轉彎，很強調往純電方向走。

你會看到有各種各樣的預測，包括林教授都有預測。這是從歐洲角度來講，對于歐洲將來動力總成技術的預測，我們會看到2021年10月到今年10月的預測，一年間的預測會有很大的變化。為什么這樣？這個時代一百年來未有之大變局，各種賽道不斷在動，其實誰也預測不準，但大的方向是肯定的，肯定是電氣化或者未來有可能電動化。

比如2021年的純電汽車預測，歐洲到2022年就會增大，比如53%到62%，純燃油車從20%到8%。2030年，在歐洲混動的占比是30%，絕大部分都是純電的。

再看一下歐洲其他國家和我們國家，我們國家未來也是以純電為主，以其他的動力總成方式為輔。今年1-10月份，新能源車占比已經到了23.5%的水平，也就是說你要看它的預測，八九不離十，也不是很準。

其他的國家是日本和歐洲，日本的純電也在弄，但它更偏重于平衡的多條腿走路。

剛才林教授也講了，歐洲有個“減碳55”的計劃或者建議，最終就會成為一個法規，它有一攬子計劃，涉及到方方面面，當然交通領域也是很重要的一點，最主要的就是歐洲有個綠色協議，到2050年要碳中和。基于這個，它推出了具體怎么碳中和，有一些計劃或者技術路線。

比如網格化的東西，涉及到“減碳55”方方面面的建議或者未來可能成為法規。未來十年對于他來說是非常重要的，也就是到2030年溫室氣體排放和1990年比降55%，所以很多是往純電走。不是純電就是能減碳，取決于你的電來自哪里。

比如我們國家主要是火電，而且火電的效率又比較低，難道沒有碳排放嗎？這也是一個問題。所以2035年的時候沒有燃油車，不允許燃油車銷售，也就是石化燃料不允許了，是不是允許燒氫？燒其他替代燃料？還在討論。不論燒什么，都不允許燒了，把內燃機徹底移除。

如果我要用新能源車，剛才林教授講了，比如充電樁、加氫站加緊建設中，這對歐洲未來是巨大的挑戰，所以到2030年要建350萬充電樁，增幅是非常大的，這是非常難的，所以他們也面臨著非常大的挑戰。

考慮到從油井到車輪生命周期的話，我要用一些先進的替代燃料在交通運輸領域或者在其他的領域。從生命周期來考慮，比如有一些碳稅、碳證書，尤其是電池怎么回收再利用，要從整個生命周期來考慮碳排放。

這里給出一個例子，比如混動車、純電、燃料電池。圈的大小代表碳排放，比如混動車從制造使用24噸，整個生命周期的碳排放是31噸，電動車是21噸，主要是制造時的碳排放比較大，12噸，使用的時候是9噸，燃料電池32噸，跟混動車差不多，制造時的排放12噸，使用20噸。這是目前的狀態，由于涉及到灰氫、藍氫等等，取決于能源的來源。

如果對于混動車可以提升效率的話，我可以減碳10%，也可以將來用合成燃料，10%用合成燃料，最終整個生命周期是10-26噸。如果是純電的話，取決于電來自哪里，比如混合電可以降75%，電池生產碳排放降50%，以及使用循環再利用降30%，可以到5-20噸，當然它是從節能減排是最好的。燃料電池如果是生產降50%，盡量用可再生能源制氫的話，6-20噸。如果你看下來的話，其實沒有什么巨大的差別，沒有必要過分強調一定要純電，其實要從生命周期怎么來測算碳排放，這個需要點智慧，或者怎么算這個東西。

接下來看未來動力總成的技術，現在國內各大主機廠都有混動系統動力總成的推出，而且起名字也都非常雷人，具體都不說了。比如鯤鵬力、雷神動力等等，最主要是達到了混動專用發動機、混動專用變速箱1+1大于2的效果，因為它有個協同，這樣的話可以做到百公里4升或者4升以下的油耗。

從內燃機角度來講，如果從41%的熱效率做到45%，有怎樣的技術路線？當然這涉及到從傳統的內燃機變成混動專用發動機，比如不需要很高的扭矩，可以把壓縮比做得很高，另外也可以增壓、吸燃等等。比如2020年做到了均質燃料可以做到45%的熱效率，我們有一個dream car，可以進一步提升熱效率。比如稀薄燃料、降低熱損失、能量回收，最終會到50%或者以上的水平。

如果從41%到45%，在WLTC循環降碳的話可以做到14%的水平，這是實車測試的結果。

未來有可能有不同的替代燃料，包括天然氣在生物燃料、合成燃料以及氫氣、氨氣、電，從廣義上講可以考慮到這種燃料。

我們的路徑有哪些？比如從可再生的電力，通過各種化學反應制成不同的燃料，或者直接用電，可以以多種形式的動力總成（純電、混動、燃料電池），多條腿的路徑。

最最關鍵的實際上就是電來自哪里，如果我是綠電的話，未來的碳排放也是零排放。

除了電動車以外，尤其是商用車方面，燃料電池各大主機廠都在做。從燃料電池講，現在強調的是里程、充電以及有害氣體的排放，最主要的難點是集成、硬件成本以及性能。實際上這里面有很多技術的壁壘，比如雙基板、貴金屬，雙基板好多技術掌握在國外的手中，我們要加大投入和研發，對于我們國家燃料電池技術的發展是非常重要的。

從效率角度講，燃料電池在低負荷的情況下，效率遠遠高于柴油機，高負荷下和柴油機差不多。

除了燃料電池以外，我們也有氫內燃機，在歐洲也是比較火，尤其是對商用車，國內各大主機廠都在做氫燃機的研發。氫內燃機是不是適合乘用車？其實國內很多主機廠也在做乘用車的氫內燃機研究。

為什么要做燒氫的內燃機？未來是多條腿走路，主要有六大原因：

第一，氫作為清潔能源。

第二，重型氫內燃機的成本接近柴油機和氣體機。另外在高負荷的時候，尤其是長途運行的時候，會有很好的效果。


電車方面，最主要的痛點是里程安全和成本的優化，未來我們要盡量做到極致，沒有安全的問題。

還有熱管理、快充，我要做到一分鐘跑100公里，普通消費者接受度會更好。現在來講，充電需要很長時間，最好的每分鐘20公里，未來能不能做到一分鐘100公里？這就是我們的目標。現在我們在做一個研究的項目，想把這個做到每分鐘百公路的水平。

未來電驅主要的痛點，就是怎么把單位的密度做高。目前來講，每公斤的重量在1-2千瓦，未來盡可能做到5千瓦的水平。

未來要想達到碳達峰或者碳中和，路徑并不僅僅是純電，但是以純電為主，肯定是多條腿走路的格局，歐洲主要關注于從油箱到車輪，所以首推純電。

碳排放要以全生命周期來評價，要想達到碳達峰的話，也是一個挑戰，但碳中和是一個巨大的挑戰，怎么達到碳中和？可再生能源是達到碳中和關鍵的因素。

純電未來的快充是非常重要的，如果能到每分鐘百公里，一根煙沒抽完，電就充好了，這是非常理想的狀態。

由于我們國家這么大的產業鏈，比如內燃機，未來是不是可以燒替代燃料的內燃機？是不是長期可以跟其他的動力總成形式共存？這個可以考慮，我覺得應該是可以的，取決于你燒啥，內燃機應該是個很不錯的東西，不應該輕易把它弄掉。

謝謝各位！

（注：本文根據現場速記整理，未經演講嘉賓審閱）