豐田爲何執着復興引擎
編譯|楊玉科
編輯|葛幫寧
出品|幫寧工作室（gbngzs）
在電氣化實踐中，或許沒有真相，只有視角。日本車企一場“引擎重生”發佈會後，天平似乎開始朝混合動力傾斜。
2024年5月28日，豐田汽車聯合馬自達和斯巴魯，在東京舉辦“多路徑技術說明會（Multipathway Workshop）”，展示其延續內燃機的美好願景。
這場盛典籌備數月，上述三家車企的首席執行官和首席技術官悉數亮相。他們罕見地結成統一戰線。當天的新聞發佈會歷時3小時，三家車企逐一展示其原型車和下一代發動機模型，之後分析師會議又持續3小時。
豐田汽車首席執行官佐藤恆治（Koji Sato）認爲，有一種獨特的日本方式可以實現碳中和。他說，電動汽車是減少碳排放的一條途徑，而發動機也代表一種必要的多路徑技術。
豐田汽車希望通過開發更清潔、更緊湊的發動機，使用碳中和燃料，與混合動力系統相結合，爲已有百年曆史的內燃機技術注入新活力。
其開發概念有二：一是，通過與電動unit相結合，實現發動機結構的簡潔化、小型化和高效率，開發最適合電動化時代的發動機。
二是，對生物燃料和e-fuel（合成燃料）等燃料多樣化的應對。豐田汽車將與出光興產、ENEOS、三菱重工一起探討構建碳中和燃料供應鏈。
豐田汽車首席技術官中島裕樹（Hiroki Nakajima）對新動力總成技術進行演示。他說：“憑藉這種新發動機，我們已經接近實現預想的設計。”這些發動機很快就將上市，但他沒有給出具體時間表。
執着
過去十年，豐田汽車一直是混合動力汽車的擁躉。這家日本汽車製造商在混合動力汽車上，投入數十億美元的堅定決心，招致了投資者和環保人士的批評。
如外界所見，小排量直列4缸發動機是這家日本巨頭的最新武器。日本汽車製造商爲何如此執着於內燃機？他們給出的原因有以下四個方面。
其一，生命週期排放。
在行駛過程中，純電池驅動的純電動汽車確實是零排放。
但豐田汽車認爲，電力的原始能源和生產過程中產生的排放，也應該考慮到電動汽車的整體環境影響，應該跟蹤車輛整個生命週期的排放情況。按照這一標準，電動汽車與配備內燃機的混合動力汽車處於同一水平。
這是因爲，電動汽車可能需要更多的燃煤電廠來爲更大的電池充電，同時製造電動汽車及其電池也會排放更多的碳。因此，帶有發動機的混合動力汽車在運行時產生更多的排放，但在生產和能源供應方面卻較少。
其二，更優的性能。
豐田汽車、馬自達和斯巴魯正在開發的新發動機，預計將比之前的發動機更清潔、更強大，在有助於減少碳足跡的同時，仍保持駕駛的感覺，對老派愛好者比較友好。
發動機尺寸也將縮小，可以更好地與電池和電機等混合動力技術相結合，進一步減少發動機產生的碳排放。
豐田汽車即將推出的1.5升渦輪增壓四缸發動機，其動力與傳統2.5升自然吸氣發動機相同。新的2.0升渦輪增壓動力將超過2.4升渦輪增壓，相比今天的2.0升渦輪增壓，可以獲得更好的燃油經濟性。
其三，新型燃料。
混合動力裝置，無論電池和電機有多大，只要它們被固定在汽油發動機上，就會一直排放碳。但豐田汽車團隊設想，未來的內燃機可以燃燒各種碳中和燃料——合成電子燃料、生物燃料，或最終實現清潔燃燒的氫。
這些液體燃料，和汽油一樣，在能量密度、儲存和運輸方面具有優勢。如果它們能實現，就能使內燃機基本實現碳中和。豐田汽車正與其他公司合作，研究於2030年左右在日本引入和普及這些燃料。
其四，更時尚。
設計師們經常稱讚，電動汽車動力系統爲汽車造型帶來了新的空間。電動汽車相對較小的電機、扁平電池，以及對柔性電纜的依賴，使得機艙寬敞、懸架短、地板平整。
豐田汽車、馬自達和斯巴魯表示，由於配備了小型化發動機，它們未來的產品也能達到類似效果。例如，豐田汽車即將推出的1.5升渦輪增壓發動機，比目前發動機的體積小20%，高度低15%。馬自達認爲，緊湊的轉子發動機可以更無縫地與混合動力系統配合。
復興
豐田汽車會長豐田章男（Akio Toyoda）認爲，採用新技術有助於日本企業贏得與碳排放的戰爭，同時還能節省就業機會，保留老舊車迷所渴望的氣味、聲音和感覺。
一個多世紀（參數丨圖片）以來，內燃機技術一直支撐着汽車行業。豐田汽車對內燃機技術的未來充滿信心之際，電動汽車銷售增長開始放緩，國際競爭對手重新考慮大舉投資電池廠和專用裝配線的計劃。
今年1月，豐田章男就曾表示，將“重新推動發動機開發”，正着手一項新計劃，該計劃得到佐藤恆治的批准。
將豐田汽車即將推出的發動機與下一代混合動力系統結合起來，對這家全球最大汽車製造商而言，可能是一個特別有力的組合。
更好的混合動力車不僅可以減少更大的排放量，還可以幫助提高銷量和利潤，這些利潤可以再投資於電氣化。就豐田汽車剛結束的財年來看，由於標誌性的混合動力車銷量飆升，其收入、銷售和利潤都飆升至創紀錄水平。
中島裕樹說：“在過去，發動機一直是節目的主角。現在，它可以成爲電池的配角。”
汽車分析師認爲，日本汽車製造商這種統一的聲音，向陷入困境的日本本土內燃機系統零部件供應商發出了支持的信號。三家公司在清潔燃燒問題上的更大膽立場，也向國際競爭對手發出了一個信號，即日本企業並沒有停滯不前。
“現在每個人都在重新審視內燃機的潛力，這是一個巨大的全球趨勢。”東京中西研究所首席分析師Takaki Nakanishi分析道，“這是一個警鐘，表明他們對內燃機的未來充滿信心，並將繼續投資。”
中島裕樹沒有透露新發動機將於何時交付，但它們的推出時間將保持與新的排放法規同步，比如將於2027年生效的更嚴格的歐7標準。
中島裕樹說，豐田汽車需要這些新發動機來滿足新的排放標準，尤其是未來幾年法規收緊的情況下。這些突破來自於熱效率的提高，熱效率是衡量發動機有多少能量被轉移到轉動車輪上的一種指標。
“我們不必在滿足未來法規的同時放棄性能。這些發動機比過去的任何發動機都要好。我們現在已經準備好起飛了。”中島裕樹說。
懸念
但這場聲勢浩大、精心準備的新聞發佈會，卻給外界留下一些懸念。
時間框架、成本、投資數字、效率提升，以及企業協同效應計劃……諸多細節，要麼模糊不清，要麼沒有提及。
三家公司提出的實現碳中和的多種途徑，具有一定說服力，但前提條件是——假設向電動汽車的過渡進程停頓或者遲緩。這是一方面。
另一方面，從豐田汽車計算排放的假定，到對未來碳中和燃料的樂觀，以及對拯救就業的關注，這其中的要點值得思量。
懸念之一，對比不易量化。
佐藤恆治提出這一宏大計劃的關鍵依據是，燃油混合動力車在整個生命週期中，產生的二氧化碳量與純電池電動汽車相當。
這個生命週期評估是基於從油井到油箱的評估，考慮了生產汽油或電力的排放，還考慮了從衝壓鈑金到開採電池化學品等製造供應鏈的排放。
豐田汽車用來傳達這一觀點的是幻燈片，是一些泛泛的條形圖，而混合動力車和電動汽車之間沒有容易量化的比較。
豐田汽車承認，評估結果因地區而異。例如，在法國等依賴核電的國家或使用可再生能源的國家，電動汽車的排放量可以減少。
但在全球範圍內呢？所謂生命週期評估的計算應該進行到什麼程度？在一些經濟領域，汽車製造商幾乎無法掌控——比如能源、採礦，甚至是運輸汽車的貨船排放等。
中島裕樹解釋說，即使在單一的美國市場也並非一種情況。車輛使用和能源供應來源因地區而異，那麼從整體上分析這個問題的最佳方法是什麼？依據又是什麼？
懸念之二，新技術與舊瓶裝新酒。
仔細分析這場技術展示，三家公司中只有豐田汽車提出了一些全新技術：計劃推出更清潔、尺寸更小的1.4升和2.0升發動機。這些發動機可以與混合動力裝置配合使用，可以燃燒一系列碳中和燃料。
斯巴魯專注於混合動力水平對置發動機項目，擬於今年秋天投產。斯巴魯首席執行官大崎敦司（Atsushi Osaki）稱，仍將致力於水平對置發動機，因爲這是其品牌建設的標誌。但他對未來發展沒有提供新見解。
馬自達首席執行官Masahiro Moro表示，擬開發標誌性的轉子發動機未來版。該發動機將使用碳中和燃料，與電動混合動力裝置相結合。但這些陳詞並非新內容。
懸念之三，幾釐米的玄機。
豐田汽車擁有馬自達和斯巴魯的少數股權。儘管如此，後兩家公司明確表示，“引擎重生”計劃不涉及聯合開發、共同採購、共享生產或技術合作。這一系列共享合作可能會晚些時候到來，但目前不會有承諾。
相比之下，即使是沒有交叉持股的本田汽車和日產汽車也宣佈，至少會在電動汽車和軟件方面研究這種合作。
豐田汽車稱，緊湊型發動機將使用新一代設計，外觀更時尚，類似於電動汽車，擁有低引擎蓋、短懸架和大而通風的窗戶。因爲發動機在引擎蓋下佔用空間更小，位置更低，參考設計類似於去年在日本移動出行展上亮相的雷克薩斯LF-ZC和LF-ZL概念車。
但這款發動機只比它們的前輩低了大約10%，也就是幾釐米。這是否足以讓汽車設計發生根本變化，還有待觀察。
懸念之四，模糊不清的時間表。
這些新技術的問世時間也有些模糊不清。
豐田汽車暗示，新發動機將在未來幾年首次亮相，但沒有給出更長遠的願景。馬自達和斯巴魯也避免談論時間節點，尤其是長期期限。
當涉及到使用碳中和燃料時，他們的“猶豫”尤其明顯。使用碳中和燃料(如合成電子燃料、生物柴油或氫)運行發動機是關鍵一步，否則，即使與電池和電機相結合，新發動機仍將排放二氧化碳。
目前，成本仍然是碳中和燃料的巨大障礙。合成的電子燃料由氫氣和捕獲的二氧化碳結合而成，用於賽車運動。但中島裕樹表示，這種燃料的成本是汽油的10倍，全球供應都很少，就像地球上浩瀚的汽油海洋中的一滴水。
還有一個懸而未決的問題是，如何處理燃燒碳中和燃料(如氮氧化物)產生的微量排放物？發動機潤滑油也會燒掉，釋放出自己的污染物。
三家公司的高管們強調，僅靠汽車行業無法實現這些高科技綠色燃料。但什麼時候它們會變得容易獲得？幾乎沒人能給出預測。
懸念之五，550萬人的生計。
確保本土供應鏈是東京這場技術說明會的另一個重要信息。
三家日本汽車製造商強調了保持現有供應鏈完整的重要性。供應鏈生產所有的活塞環、凸輪、火花塞、曲柄、點火線圈、渦輪增壓器和許多其他汽油發動機部件，僅豐田汽車一家公司就有100家一級供應商涉及此類零部件。
日本汽車製造商需要這些供應商才能獲得成功，而且不只是發動機部件，供應商通常也製造與內燃機無關的其他部件。無論如何，它們都是整個行業生態系統的一部分，需要充滿活力才能實現創新。
日本汽車製造商協會（JAMA）經常談到管控可持續轉向電氣化的重要性，以免危及日本約550萬人的生計，這些人依賴與現有技術相關的工作。
毫無疑問，工作保障是一個重要的、值得稱讚的目標。這種家長式的本能將日本汽車製造商，與不太反對大規模裁員的國際競爭對手區別開來。
整個日本也依賴馬自達和斯巴魯作爲經濟支柱，尤其是豐田汽車會長豐田章男，他覺得維護這一點幾乎是一種愛國責任。
但這種想法某種程度上違背了“創造性破壞”(creative-destruction)理論，正是這種理論，推動了一些電動汽車和自動駕駛初創公司的技術突破和快速增長。
豐田汽車車隊在下一代引擎上的賭注，目前看來是一個安全的賭注。但如果日本公司遠遠落後於中國和硅谷的全球創新者，那麼它所珍視的工作崗位最終可能會受到威脅。
（本文部分內容綜合Automotive News、Reuters、FT報道，部分圖片來自網絡）