新能源和混合动力汽车应注重能量回收挖潜

备受市场关注和期待的年内第二次成品油价格下调如期而至。国家发展和改革委员会日前宣布，从9日起将每吨汽油和柴油价格分别下调530元和510元。北京的成品油价格已经回到了“7”时代。然而，一些行业专家认为，即使是目前的原油价格水平，仍然是所有经济体的沉重负担。下半年，美国经济走势趋好，中国的稳增长政策将扭转经济下滑，这可能会提振石油需求。不排除国际原油价格会再次上涨。

在此背景下，如何贯彻落实《节能与新能源汽车产业发展规划》精神，降低汽车产业对成品油的依赖至关重要。《节能与新能源汽车产业发展规划》指出，纯电动驱动应是汽车产业转型的主要战略方向。当前，要重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，普及非插电式混动汽车和节能内燃机，提高我国汽车产业整体技术水平。笔者认为，对于新能源和混合动力电动汽车，要注重技术创新和产业孵化，注重能源回收和挖掘潜力。

与传统内燃机汽车的单向能量流不同，电动汽车、插电式混合动力汽车和混合动力汽车都有能量管理系统，可以将动能转换为电能，实现制动等能量的回收。越来越多的相关节能汽车采用轮毂电机，提高了节能效率。但展望未来，不仅制动能量可以回收，减震器的热能和动能也可以回收。

近日，笔者采访了ShockEner高性能减震器项目发明人刘成和北航大学机械工程与自动化专业博士生金阳。刘成介绍，传统汽车减震器的作用是将振动能转化为热能并进行耗散，以保持车身的安全性和舒适性。ShockEner技术可以将减震器消耗的机械能转化为电能，实现3%至10%的能量回收。

在采访中，刘成特别向笔者介绍，2009年底，与ShockEner的原理和设计完全一致的GenShock技术在美国麻省理工学院诞生，同时获得了大量奖项，并迅速获得了数百万美元的投资。其产品已应用于悍马汽车（测试中节油率为6%）。相比之下，ShockEner技术比GenShock技术早两年诞生。自2007年以来，已获得该领域的五项核心专利，其中两项具有完全自主知识产权的发明专利。在回收能量的同时，ShockEner技术还可以用于实现具有完全国家自主知识产权的半主动和主动减振器。

但让刘成等人感到困扰的是，这种节能减震器技术的产业应用和孵化正面临融资困难等瓶颈。新能源汽车和混合动力汽车的产业化浪潮能否加速这一节能技术的普及和应用，令人充满期待。

与减震器将动能转化为电能的节能理念不同，宝马高效动力致力于持续深入地研究排气热量所蕴含的巨大潜力。据宝马中国的工作人员介绍，即使是最高效的内燃机，也只能将化石燃料产生的约三分之一的能量转化为机动车所需的机械动能。在过去的几年里，宝马高效动力通过直接燃油喷射、可变气门正时、废气驱动涡轮增压器、制动能量回收系统和自动启停功能等技术显著提高了发动机效率。然而，燃料产生的大约60%的能量仍然损失，其中一半成为废热，另一半被发动机冷却系统吸收。

找到一种有效的热回收方法……

已成为宝马高效动力工程师未来追求的目标之一。为此，宝马集团计划通过一系列项目，在研发、预生产和量产过程中，在不同层面上对损失的热能进行各种尝试。其中，最有前景的创新项目包括涡轮蒸汽机、热电发电机、发动机包装技术和用于燃料加热的废热交换器。

涡轮蒸汽机和热电发电机项目都侧重于利用余热发电，以提高发动机的整体效率，但每个项目的方法和时间段不同。如果车辆上的所有系统都由废热提供动力，而不是完全依赖车辆发电机，那么节省燃料将具有深远的意义。

我们最初的目标是在十年内开发出一个适合大规模生产的系统，现在我们已经取得了显著的成果。到最终研发结束时，该系统的重量将仅为10公斤至15公斤，它可以提供车辆在高速公路或乡村道路上行驶所需的所有电力。宝马集团研究与技术部门热能转换小组负责人尤尔根·林格说。通过这种方式，当长途行驶时，预计油耗将减少10%。

此外，这种能量回收系统还带来了一些值得注意的额外好处，例如在冷启动期间为发动机或乘客舱加热系统提供额外的热量。热电发电机也是高效动态制动能量回收系统的理想补充。制动系统在减速和停车时产生能量，而热电发电机在激情驾驶（即加速）时具有最佳功能。研究人员预测，在未来实际的日常驾驶条件下，这种节能系统可以将油耗降低5%。

怠速不耗油的启停装置，制动时回收动能的轮毂电机，将减震器的动能和燃烧热能转化为车辆所需的电能，新能源汽车的能源管理系统创造性地实现了能源的双向流动。笔者曾经试驾过宝马纯电动汽车、梅赛德斯-奔驰氢燃料电池汽车、丰田普锐斯混合动力汽车等。当绿色能源“回流”显示在驾驶屏幕上时，环保的驾驶乐趣很难取代传统的内燃机汽车，烧过的油真的被“捡起来”了。

（编辑/李燕郊）市场高度关注和期待的年内第二次成品油价格下调如期而至。国家发展和改革委员会日前宣布，从9日起将每吨汽油和柴油价格分别下调530元和510元。北京的成品油价格已经回到了“7”时代。然而，一些行业专家认为，即使是目前的原油价格水平，仍然是所有经济体的沉重负担。下半年，美国经济走势趋好，中国的稳增长政策将扭转经济下滑，这可能会提振石油需求。不排除国际原油价格会再次上涨。

在此背景下，如何贯彻落实《节能与新能源汽车产业发展规划》精神，降低汽车产业对成品油的依赖至关重要。《节能与新能源汽车产业发展规划》指出，纯电动驱动应是汽车产业转型的主要战略方向。当前，要重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，普及非插电式混动汽车和节能内燃机，提高我国汽车产业整体技术水平。笔者认为，对于新能源和混合动力电动汽车，要注重技术创新和产业孵化，注重能源回收和挖掘潜力。

与传统内燃机汽车的单向能量流不同，电动汽车、插电式混合动力汽车和混合动力汽车都有能量管理系统，可以将动能转换为电能，实现制动等能量的回收。越来越多的相关节能汽车采用轮毂电机，提高了节能效率。但展望未来，不仅制动能量可以回收，热能和动能也可以回收……

减震器的能量。

近日，笔者采访了ShockEner高性能减震器项目发明人刘成和北航大学机械工程与自动化专业博士生金阳。刘成介绍，传统汽车减震器的作用是将振动能转化为热能并进行耗散，以保持车身的安全性和舒适性。ShockEner技术可以将减震器消耗的机械能转化为电能，实现3%至10%的能量回收。

在采访中，刘成特别向笔者介绍，2009年底，与ShockEner的原理和设计完全一致的GenShock技术在美国麻省理工学院诞生，同时获得了大量奖项，并迅速获得了数百万美元的投资。其产品已应用于悍马汽车（测试中节油率为6%）。相比之下，ShockEner技术比GenShock技术早两年诞生。自2007年以来，已获得该领域的五项核心专利，其中两项具有完全自主知识产权的发明专利。在回收能量的同时，ShockEner技术还可以用于实现具有完全国家自主知识产权的半主动和主动减振器。

但让刘成等人感到困扰的是，这种节能减震器技术的产业应用和孵化正面临融资困难等瓶颈。新能源汽车和混合动力汽车的产业化浪潮能否加速这一节能技术的普及和应用，令人充满期待。

与减震器将动能转化为电能的节能理念不同，宝马高效动力致力于持续深入地研究排气热量所蕴含的巨大潜力。据宝马中国的工作人员介绍，即使是最高效的内燃机，也只能将化石燃料产生的约三分之一的能量转化为机动车所需的机械动能。在过去的几年里，宝马高效动力通过直接燃油喷射、可变气门正时、废气驱动涡轮增压器、制动能量回收系统和自动启停功能等技术显著提高了发动机效率。然而，燃料产生的大约60%的能量仍然损失，其中一半成为废热，另一半被发动机冷却系统吸收。

找到一种有效的热回收方法已成为宝马高效动力工程师未来追求的目标之一。为此，宝马集团计划通过一系列项目，在研发、预生产和量产过程中，在不同层面上对损失的热能进行各种尝试。其中，最有前景的创新项目包括涡轮蒸汽机、热电发电机、发动机包装技术和用于燃料加热的废热交换器。

涡轮蒸汽机和热电发电机项目都侧重于利用余热发电，以提高发动机的整体效率，但每个项目的方法和时间段不同。如果车辆上的所有系统都由废热提供动力，而不是完全依赖车辆发电机，那么节省燃料将具有深远的意义。

我们最初的目标是在十年内开发出一个适合大规模生产的系统，现在我们已经取得了显著的成果。到最终研发结束时，该系统的重量将仅为10公斤至15公斤，它可以提供车辆在高速公路或乡村道路上行驶所需的所有电力。宝马集团研究与技术部门热能转换小组负责人尤尔根·林格说。通过这种方式，当长途行驶时，预计油耗将减少10%。

此外，这种能量回收系统还带来了一些值得注意的额外好处，例如在冷启动期间为发动机或乘客舱加热系统提供额外的热量。热电发电机也是高效动态制动能量回收系统的理想补充。制动系统在减速和停车时产生能量，而热电发电机在激情驾驶（即加速）时具有最佳功能。研究人员预测，在未来实际的日常驾驶条件下，这种节能系统可以将油耗降低5%。

怠速时不消耗机油的启停装置，恢复动力的轮毂电机……

制动时的能量，将减震器的动能和燃烧热能转化为车辆所需的电能，新能源汽车的能量管理系统创造性地实现了能量的双向流动。笔者曾经试驾过宝马纯电动汽车、梅赛德斯-奔驰氢燃料电池汽车、丰田普锐斯混合动力汽车等。当绿色能源“回流”显示在驾驶屏幕上时，环保的驾驶乐趣很难取代传统的内燃机汽车，烧过的油真的被“捡起来”了。

（编辑/李燕郊）

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