他認為，這些精致的機械仍將在未來幾十年，甚至更長時間中發揮重要作用
現在回頭看，2013年是電動車遭遇階段性低谷的年份。當年5月，美國電動車電池供應商科迪達宣布破產，曾在2007年完成10億美元融資的熱插拔電池制造商Better Place也進入“清算申請”程序，炒作更熱的電池供應商則在更早的2012年就陷入了破產保護狀態。
當時惟一的好消息則在多年后被證實具有難以估量的意義。比科迪達破產稍早一點，當時就已經聲名鵲起的特斯拉，宣布正式償清美國政府為其提供的4.52億美元貸款，總算給時任總統奧巴馬（Barack Obama）提出的2015年時美國要有100萬輛電動車的論調保留了一絲希望。
從那時開始，電動汽車逐漸走上增長的軌道。到2019年，作為新能源汽車中的領跑者，特斯拉的年產量和交貨量已經接近40萬輛，上海超級工廠的建成投產無疑將進一步提升這個數字。在中國，包括蔚來、小鵬和威馬在內的造車新勢力也開始成為不容忽視的汽車品牌。中美之間，越來越多的汽車企業開始正視這個變革中的市場，越來越多的新玩家也躍躍欲試。
在這個過程中，人們也將越來越多的期望注入到變革的汽車工業中去。有人認為電動汽車很快就將取代傳統燃油汽車，畢竟最初的汽車就是用電驅動的；也有人提出完全的自動駕駛很快將成為汽車領域的主流，因為這將解放人們的雙手，并大幅降低車禍的頻率和烈度；還有人在5G時代到來的前夜暢想全球的汽車都將相互連接，從而變成一個巨大的物聯網；更有人提出氫動力比純電動更有前途，因為氫的燃燒產物是水——最環保的物質莫過于此。
這樣狂熱的氣氛中，在中美兩國汽車行業學習和工作了整整40年的韓志玉卻保持著十分的謹慎態度。相對于其他人，他總是傾向于更全面地評估新能源汽車的未來，總是對快被一些人遺忘的發動機抱以厚望，并認為這些精致的機械仍將在未來幾十年甚至更長時間中發揮重要作用。
但你沒辦法把他的這些觀點歸入過于主觀或過時的行列中。他的學術思想足夠前衛，他是留美博士，參與過“863”科技攻關計劃，在中國汽車界最早開始研究甲醇發動機。
他的研究成果頗豐，2015到2018年將曾連續四年位列愛斯唯爾中國高被引學者汽車工程學科榜首。他也不缺少產業經驗，曾擔任美國福特公司的研發經理和長城汽車研究院院長。更重要的是，他在汽車產業中摸爬滾打的時間足夠長，工作經歷橫跨工業和教育界，這使他具有非常難得的跨越周期和方向的視角。
韓志玉的思路非常清晰。他很少籠統地討論汽車產業，而是愿意先將技術分成實驗室中的研發成果和市場中的產品技術兩個層面，然后分別討論技術在不同層面的前景。在他看來，實驗室技術主要是展示技術的原理和功能，而產品技術還要考慮可制造性、耐久性、成本、法規符合性等等。
所有技術都值得在實驗室長期跟蹤和持續研究，這對高?？蒲袡C構和大汽車公司尤為重要，但在市場里，只有特定技術才具有產業化價值。目前，不論在政府的產業支持上，還是在媒體的宣傳鼓動上，又或者是企業的技術創新過程中，技術的這兩個層面都經常被混淆。
正是考慮到復雜的現實，韓志玉認為，盡管純電動汽車的風靡確實讓傳統汽車企業變得警覺，內燃機在汽車工業中的重要性也確實出現了下降，但這場圍繞動力系統展開的競爭不會以內燃機退出歷史舞臺作為終點。更可能的情況是，不同的動力系統將長期共存下去。
《環球財經》和同濟大學汽車學院教授韓志玉的對話，也就從這波由新能源汽車掀起的浪潮開始。
01. 傳統內燃機當前仍是最佳選項
盡管部分廠商遇到了困難，但新能源汽車在十年浮沉后的崛起仍舊是中國甚至全球汽車界過去幾年中最值得關注的事。另一方面，中國造車新勢力的根基似乎過于不穩，補貼的取消宛如達摩克里斯之劍，似乎隨時可以冷卻這個行業的熱情，您怎么看待這個問題？
1983年，我在西安交通大學開始讀研究生時，很多人都說中國的石油只能再用30年。那時，人們認為一個可能的替代選擇是甲醇，因為甲醇可以從煤獲得，而我國的煤炭資源比較豐富。1987年，我和我的導師就發表了國內第一篇關于純甲醇發動機的學術論文。
從那時開始至今已經超過30年，燃油發動機仍然在汽車市場中占據著統治地位，原來預料的情況并沒發生。其中原因是甲醇需要人造，這必然帶來各種投入和能源損失；甲醇生產還非常耗水，生產和一頓汽油相當熱量的甲醇需要耗費八噸水，可包括山西和內蒙古在內的我國富煤地區都非常缺水。因此，盡管在局部地區可以推廣應用煤制甲醇，但甲醇大范圍取代石油的技術路線很難實現。
這就說明了一個重要的道理，一種技術要變成擁有巨大市場的產品往往要經歷非常漫長的過程。在這個過程中，很多因素都會影響到這種技術的普及程度，進而影響到其市場價值。
我們可以舉柴油機與汽油機的例子。柴油發動機扭矩大、駕駛樂趣高，就算環保要求提高很多導致熱效率下降的情況下，柴油發動機的熱效率也比汽油發動機相對高20%。在中國，柴油和汽油的價格差不多，燃用柴油的成本優勢就能顯現出來；而在美國，柴油價格要比汽油高不少，老百姓就不大能注意到這個優勢。
同樣的情況也發生在新能源汽車上。很久以來，我們都宣傳說電動汽車或氫能源汽車的時代正在到來，汽車產業在明天就會展現出完全不同的面貌。但事實上，即便已經宣傳了這么久，消費者在選擇汽車時優先選擇的仍然是燃油汽車，這才是我們必須面對和理解的現實。
所以，對汽車動力來講，現在確實是個精彩的時代。實驗室有許多動力總成技術路線可以研究，市場上也有了混合動力和電動力與內燃機進行競爭，電動力發展還倒逼國外內燃機技術創新重新熱了起來。
簡單地講，我們有了各種各樣的選擇，這和20年前的情況完全不同。所有的動力總成創新想法也都應該得到國家科技創新體系的支持。但在產業化時，我們必須保持足夠的謹慎，傳統的內燃機研發和生產應該獲得公平的競爭環境。
可過去幾年，我們確實看到了純電動汽車的快速發展，很多人都感到汽車工業的革命性變化即將到來。在中國，新能源汽車銷量已經超過百萬；在美國，特斯拉已經是全球市值第三高的汽車公司。在這種背景下，繼續推動內燃機的研發是科學理性的選擇嗎？
這兩個例子重要。但我們也要知道，特斯拉2019年的產銷量都還不到40萬輛，還不到美國汽車年產量的5%。中國新能源汽車產量突破了百萬，但我國每年新車銷量高達2500萬輛，新能源汽車的占比也還不到5%。所以，放棄95%那部分怎么會是科學理性的呢？
汽車行業的發展趨勢也不支持這種賭博。國際能源署預測，2020年和2030年全球輕型電動汽車銷量分別為390萬輛和2100萬輛，各占當年銷量的3%和13%。也就是說，到2030年至少還有87%的輕型汽車需要單一內燃機驅動。
在中國，由于巨大的補貼力度，電動汽車的發展確實要好于全球平均水平，但中國汽車學會預測，純內燃機汽車到2030年時的市場份額仍然有35%，混合動力汽車的占比大約有25%，電動汽車最高也只有大約40%。如果假設電動汽車中有一半用插電式混合動力，那么屆時中國生產的汽車中仍然有60%~80%需要至少一個內燃機。
之所以這樣，是因為電動汽車自身的短板在短期內還難以克服。首先，電池的能量密度相對很低，和汽油與柴油相比，鋰電池的能量密度低了差不多兩個數量級，里程焦慮問題因此很難得到解決。
其次，如果將能源使用、車輛維修保養、保險和交稅全部計算在內，電動車的總使用成本也相對較高，美國的研究表明使用20年小型和中型純電動汽車的成本會比純內燃機汽車分別高44%和60%。
第三，目前的充電基礎設施也還不完善，專用充電車位較少、公共充電樁分布密度不足，建設充電樁的費用高、申請周期長、增容困難，用戶用充電樁為電動車充電的時間較長，用戶體驗不夠好。
一句話，電動汽車并沒有給人們帶來用戶體驗的根本變化，另外在使用上卻帶來了諸多的不方便。
但我們不能忽視的一個重要問題是節能和環保。2019年，工業和信息化部會同有關部門共同起草了《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》，在其中提出要讓新能源汽車銷量占比在2025年時達到25%，其目的也是如此。對這個問題，您又是怎么看待的？
這里有許多誤區。許多研究已經表明從整個生命周期來看，依靠火電供應能源的電動車的能耗和排放的二氧化碳比燃油車高。但總有一些人喜歡用未來的風電水電來證明當前電動車的清潔，這種偷換概念的做法是不科學的。
另外，燃油車的改進也可以產生相同的效果。目前，燃油車的熱效率只有34%到35%，如果可以把這個值提升到超過45%，理論上我們就能實現和25%的純電動汽車占比相同的節能環保目標。這兩種技術路線涉及到能源與資源、配套設施、工業基礎、產品技術、終端使用等方方面面，應該認真研究并慎重決策。
而且，提高發動機的能源使用效率，也就是熱效率的手段很多，包括加強氣體滾流來提高燃燒速度、提高壓縮比、改進稀薄燃燒技術、提升冷卻廢氣再循環能力、降低傳熱損失、采用輕量化低摩擦材料以及高效率附件來提高機械效率等等，都有很好的效果。
2017年，豐田公司推出了基于全新架構的2.5 L發動機“Dynamic Force Engine”(動力發動機)。該發動機的熱效率高達40%，混動版本的熱效率更是達到了41%。
此外，豐田已經在實驗室內將汽油機熱效率提高到了45.9%，日本大學實驗室已經把發動機熱效率做到超過51%。這表明在不遠的未來，產品發動機有很大希望實現超過45%的熱效率，從而比目前量產汽油機的熱效率峰值相對提高25%以上，進而帶來顯著的降耗和減排前景。
其實，隨著內燃機技術的進步，純電動汽車是否能保持環保優勢還要打個問號。包括豐田公司在內的研究表明，盡管電池技術和電機技術在進步，但只要內燃機熱效率能達到50%，以全生命周期衡量減排效果時，傳統內燃機直到2030年時仍然是汽車工業中的最佳選項。
02.我們沒有理由輸掉發動機領域的競爭
這個結論讓我們備受鼓舞。但這又涉及到一個新問題，那就是我國的內燃機研發能力。其實，我們之所以花費如此巨大的精力推動新能源汽車的發展，也是寄希望于以此實現汽車產業的彎道超車。那么，您認為，我國現在有能力做出滿足上述要求的發動機嗎？
確實，不論從動力性上衡量，還是從經濟性上衡量，或者只以熱效率作為衡量標準，中國目前的車用發動機和國外先進同類產品存在一到兩代差距。從公開資料看，2019年我國企業在實驗室中實現的汽油發動機熱效率是41%，量產汽油發動機熱效率最好的是39%。
另外，我們還沒有掌握包括控制器、噴嘴和增壓器在內的核心零部件技術，也沒有開發出真正在全球范圍內有影響力的技術，汽車行業中的“卡脖子”問題還廣泛存在。
但我們既然能在航空航天上和國外最高水平展開競爭，就沒有理由輸掉發動機領域的競爭。其實，盡管我們過去20年與國外技術公司合作開發發動機產品花了很多錢，但我們在提升燃油機熱效率上投入的研發費用卻很少很少，畢竟這不會為企業帶來直接經濟利益。
最近這些年，越來越多的海外留學人才回到國內，我們自己也培養了相當多的優秀人才，我們并非沒有顯著提升研發能力的人才基礎。如果措施得當且支持力度足夠，我相信我們能夠組建一個優秀的攻關隊伍，這個隊伍也一定能在前人基礎上很快實現50%的熱效率目標。
另外，我們也不要對我國汽車工業的研發能力妄自菲薄，中國的發動機是有科研基礎與底蘊的。1930年代，我們就有了自己的發動機。西安交通大學在1952年就開設了內燃機專業，后來全國范圍內開設這個專業的高校總計有30多個。
此外，包括上海內燃機研究所、無錫油泵油嘴研究所、洛陽拖拉機研究所和長春汽車研究所在內的多個國家級研究機構，也都相繼建立起來過。
我們的內燃機產品在海洋、內河、軍工、民用和農用產品上也都擁有廣泛的應用。除了自動變速箱，我們的動力總成技術能力在當時相對落后的工業中算是相當不錯的。我們只是在發動機電控化時才落伍了。
反過來看，我們希望通過發展電動車實現在汽車產業上的彎道超車，這個目標實現了嗎？顯然也沒有。時代確實給了我們一個實現商業擴張的機會，但這不能保證技術成功。
整車上，我們目前沒有品牌可以媲美特斯拉；核心零部件上，最好的電池、電機產品也都不屬于我們。最后，補貼對于電動汽車的發展非常重要，但這相當于把大量的社會財富都補貼給了社會上的小部分人，而且這小部分人還很有可能是社會上的富裕人群，這是非常不公平的一件事情。
03. 汽車動力系統從獨唱演變為二重唱
我們同樣看到的是，越來越多的人在提汽車產業的“四化”趨勢，也就是汽車的電動化、共享化、網聯化和智能化。這幾個趨勢確實讓我們對汽車的未來充滿遐想，因此也成為了汽車領域創新的風口所在。作為汽車行業的資深從業者，您怎樣看待這四個趨勢？
電動化在未來的中國汽車市場中當然會扮演重要角色，但這不是贏家通吃的游戲。中國地域廣闊、資源分布不均勻，動力總成的多樣化更符合未來中國社會的現實需要。在A0級別和豪華轎車、以及公交大巴上，純電動會有相當空間；在長途貨車、工程機械和農用機械上，柴油車仍然將占據優勢地位；其他領域，混合動力將是大勢所趨。
如果以地區劃分，情況則大致是這樣的。在一線城市，由于純電動汽車有助于解決這些城市小區域內的環境問題，政府將愿意以路權——也就是牌照政策的傾斜支持其發展，純電動汽車在這些地方將有相當不錯的市場空間；在廣大的二三線和更小的城市，內燃機汽車和混合動力汽車將大行其道；在天然氣資源豐富的西部，天然氣汽車將有非常不錯的發展機遇。
共享化則很難成為汽車行業的重要趨勢。我們從歷史和現實都看到，各國很少有消費者愿意把自己的車共享給其他人使用。這是由汽車的屬性決定的，汽車是帶有個人情感的大宗消費品，而不僅僅是幫助人們實現空間位置轉移的工具，它的個人屬性遠遠大于社會屬性，功能屬性在眾多屬性中往往居于次要地位，越在發達經濟體越是如此。如果從A移動到B，人們其實不需要買車，高鐵、單車、地鐵、出租車甚至步行都能滿足這些需求。
網聯化確實很重要，但很難變成某個整車品牌的競爭優勢。我認為，網聯化必須要在“一張網、一朵云、一張紙”的前提下才有意義，因為只有當所有汽車都被覆蓋在一張通訊網、一個云系統和一套技術標準下時，它的安全才可以得到充分保障。
這意味著由科技公司建立這套體系并使之成為所有汽車共同的基礎設施才更合適，而由汽車公司單獨開發的系統不符合這樣的趨勢性要求。這樣一來，一旦走到這一步，這些技術就很難成為某個品牌的獨特競爭優勢了。
智能化在全球范圍內都得到了廣泛重視。智能化可以簡單地理解為自動駕駛或者輔助駕駛，在消費者、政策制定者和以保險公司為代表的商業機構的全面支持下，這項技術的發展動力最強且阻力最小，因此會擁有很好的前景。
但輔助駕駛有前景，不代表L5級別的自動駕駛會實現?？紤]到駕駛場景無窮無盡，L5級別的自動駕駛是不可能實現的；它也沒必要實現，這同樣和汽車屬性密切相關，我們只要回答一個問題就能明白這中間的邏輯——如果完全的自動駕駛得以實現，那我們為什么還要買車？
您提到了一個重要結論，就是動力總成和燃料的多樣化才是未來汽車產業的演進方向，我們相信這更符合我們這樣一個幅員遼闊國家的現實。但無論怎樣，研發都是重中之重。在您看來，我國的汽車工業應該在接下來著重圍繞動力系統的哪些方面開展研發？
這是個很重要的問題。未來，隨著汽車動力系統從內燃機的獨唱變成內燃機和電機的二重唱，內燃機就從核心零部件變成了關鍵零部件，相應的商業模式也將發生顯著的變化。
即便如此，高性能發動機仍然非常重要。甚至在特斯拉成功后，美國能源部依然在不斷推出內燃機研究計劃。作為汽車工業的追趕者，我們就更沒有理由放棄發動機研發了。
在這方面，我們首先要停止“禁燃”的不負責任的做法，正確認識內燃機不可完全替代的重要性，給予內燃機公平的政策待遇，這樣才能保證應有的人才培養和科技創新積極性。
在創新研發上，一方面要強化研發高效率發動機的技術和產品，爭取10年內在將發動機市場產品的熱效率提高到45%，甚至50%；同時開展混合動力專用發動機的研發；另一方面，要盡快突破關鍵零部件的技術瓶頸并實現規?；a，將產業鏈控制在我們手中。
其次，我們要重視混合動力技術并創新出有特色的產品技術。在日本，豐田有動力分流的THS，本田有串并聯電機的IMM-D，日產有串聯式的e-POWER，馬自達堅持高效率的內燃機的SKYACTIV-X動力，歐洲青睞P2，各大公司都有自己顯著特點的技術路線。
而我國自主品牌年產上千萬輛汽車卻沒有發展出具有特色的技術路線，這與我們的汽車大國地位和創新驅動發展戰略不相符合，也會制約我們的長遠發展。
第三，我們應該注意燃料的多元化，特別是高性能的天然氣發動機需要得到更多重視。我認為，天然氣在汽車領域的優勢可以概括為16個字——“資源豐富、節能環保、技術成熟、社會認可”。
我國有豐富的天然氣資源，如果讓西部的天然氣和近海的可燃冰得到充分利用，我們幾乎就擁有了取之不盡的能源。天然氣也有很好的環保效應，燃用天然氣沒有顆粒排放，二氧化碳排放比燃用汽油降低25%，屬于低碳燃料，天然氣重卡在京津冀打贏藍天保衛戰的過程中扮演了重要角色，其環保價值已經得到證明。
這同樣符合“一帶一路”倡議的宗旨，因為一帶一路國家都是富氣國家，天然氣發動機在這些國家會得到廣泛應用；天然氣的開采、運輸、儲存和使用技術都很成熟，并不需要進行大規模的技術開發；最后，我們的消費者也有使用天然氣的豐富經驗，在汽車領域應用該技術時并不需要對消費者進行再教育。
作者 | 劉洋
來源 | 《環球財經》
