马自达为何在EV转型大潮下让转子发动机复活?

马自达为何在EV转型大潮下让转子发动机复活?

将转子发动机用作发电机的插电式混合动力款“MX-30”

“转子发动机不单纯是一种发动机。更是挑战的象征”,马自达11年来再次将转子发动机作为“发电机”安装在插电式混动车上,其不用于驱动,而是充当使用电力驱动的小型车延长续航的“幕后”角色。马自达为什么在电动化时代让其复活呢?有三个原因……

在全球汽车制造商为实现脱碳化展开激烈竞争的情况下,马自达11年来再次让转子发动机(Rotary Engine,RE)复活。该公司将转子发动机作为“发电机”安装在插电式混合动力车(PHV)上,并首先在欧洲上市。转子发动机不用于驱动,而是充当“幕后”角色,为使用电力驱动的小型车延长续航。之所以这么做的背后原因是,马自达对电动车的大路货(commodity,通用品)化抱有危机感,还考虑将其应用在新款氢动力车上。

“转子发动机不单纯是一种发动机。更是挑战的象征”。

马自达为何在EV转型大潮下让转子发动机复活?

马自达执行董事中井英二如此强调。年产量为30万辆左右的马自达1967年全球首次成功量产并支撑该公司实现增长的正是转子发动机。虽然重量轻、体积小,但输出功率高,因此吸引了众多粉丝。不过,因为很难达到欧洲尾气排放规定,转子发动机于2012年停产。

时隔11年再次量产,变身为延长续航距离的“发电机”

6月,在马自达广岛市的宇品第1工厂,这种转子发动机成了使燃效提高25%的新型发电机。在马自达的主力车型SUV“CX-5”等的量产线上,正在组装的是配备转子发动机的小型SUV“MX-30”的插电式混合动力款。与纯电动汽车(EV)一样,由马达驱动行驶,充满电后的纯电动行驶距离为85公里,但在使用转子发动机发电的情况下,总行驶距离可延长到600公里以上。1月,配备转子发动机的MX-30在欧洲首次发布后,引起了粉丝们“虽是作为发电机使用的转子发动机,但希望能够实现派生进化”等反响。

这款车已于1月首先在欧洲接受预约。在英国的售价为约3万1200英镑起(约合人民币28.5万元),价格水平与2020年上市的纯电动款“MX-30”相同。今后还打算在日本上市。

过去,搭载转子发动机的汽车曾在勒芒(Le Mans)24小时耐力赛中夺得日本企业的首个总冠军,品牌影响力提升,累计销量超过199万辆。2012年停产后,马自达一直在公司内部探索将其保留下来的道路,但中井英二透露称:“发动机热效率方面,低燃耗技术‘Skyactive(创驰蓝天)’更有优势,心理上很矛盾并遇到了困难”。

既然如此,为什么又在电动化时代让其复活呢?

非常适合用于PHV,还考虑向氢动力车推广

第一个原因是非常适合插电式混合动力车(PHV)。转子发动机体积小,通过使三角形的转子发生旋转,并反复进行吸气、压缩、燃烧、排气程序来产生动力。与进行活塞运动的普通发动机相比,结构简单,零部件少。

插电式混动车需要安装电池、左右行驶的马达、发电用的发动机3套零部件。“MX-30”是小型车,核心零部件的空间有限。把体积小的转子发动机当作发电机的插电式混动车型通过采用比纯电动车型更大的马达,使最高输出功率提高了近2成。转子发动机的缺点是低转速下燃效比较差,但安装在插电式混动车上后,“可在(高转速下)产生功率时用于充电,从而实现最佳燃效”(中井英二)。

第二是向行驶时不排放二氧化碳的零排放汽车(ZEV)推广。中井表示:“转子的构造对氢有利”。与普通发动机不同,转子发动机“喷出”燃料和“燃烧”燃料的空间不同。因此,方便管理在高温下自然起火的氢,易于保证安全。这一技术可以应用于氢发动机车或燃料电池车(FCV)。

马自达在世界上第一家实现了用氢驱动的转子发动机汽车,2006年发布并上市销售。中井说:“要实现碳中和,可以使用多种清洁能源的内燃机至关重要”,将探索新型车的可能性。

另外,插电式混动车的减速能源再生及马达驱动等技术也有利于纯电动汽车的开发。马自达从2028年开始增加专用车型,到2030年纯电动汽车将占到该公司世界销售的25%~40%。

在纯电转型中,担心失去独特性

第三是马自达对汽车基于电动化的大路货化抱有危机感。

7月中旬,马自达社长毛笼胜弘说:“我们不做纯电动汽车转型的领头羊,而做有意志的跟随者”。马自达是一家中型厂商,2022年度的世界销量约为110万辆。大型企业在纯电动领域实施巨额投资,美国特斯拉和中国企业在年产50万辆的纯电动汽车上竞相降价。“马自达不能没有自己独特的价值”(毛笼社长)这种问题意识越来越强烈。

日本SBI证券的远藤功治指出:“有技术但还无法回收投资”。“MX-30”的纯电版低迷,也有人表示“希望将转子发动机配备到(马自达)更畅销的车型上”(销售店高管)。

1960年代初,转子发动机被视为“理想的发动机”,但各厂商又都为被叫做“恶魔的爪痕”的摩耗等苦恼。当时的马自达对转子发动机押注称:“这是生存下去所需要的”,结果成功实现量产。在竞争焦点剧烈变化的今天,不得不再次艰难抉择。

插电式混动在中国市场大幅增长

从中期来看,世界的插电式混动市场将扩大。美国AlixPartners预测2027年世界新车销量将达到9370万辆,其中纯电动汽车将占到整体的23%,插电式混动将占7%。插电式混动到2027年将达到650万辆,比2023年增长约6成。

据国际能源署(IEA)介绍,插电式混动目前在中国市场上大幅增长,2022年达到2021年的约3倍。中国政府要求厂商确保一定生产的新能源车中包含插电式混动,因此市场越来越大。

不过,纯电动汽车的性能提高及降价成为不利因素。插电式混动的主要购买群体的环保意识很强。电池容量大的纯电动车的价格往往比较高,也有消费者选择性价比更高的插电式混动。但随着量产,纯电动车不断降价,插电式混动的优势越来越小。

瑞典沃尔沃汽车2030年将把所有新车销售变成纯电动车,将退出包括插电式混动在内的内燃机的开发和制造。欧美和中国正在强化促进二氧化碳零排放的汽车政策,马自达把自主技术应用于纯电动车及利用氢驱动的汽车等零排放汽车,如何尽快推向市场成为课题。

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