歐洲的年輕人,有相當部分都在日常生活中踐行環保,我就認識一些單純為了環保而選擇成為素食主義者,很多城市的交通規劃重心都在從汽車轉向腳踏車,在歐洲各國,綠黨的得票率和席位都在快速上升。在人們意識到全球環境變化問題後,歐洲一直是環保領域的先鋒,那歐洲到底都做了什麼減緩氣候變暖呢?

節能減排洪流中,飛機應該多學學汽車

歐洲在2005年建立了歐盟排放交易體系,一共有31個國家參與其中(歐盟28國加冰島、挪威和列支敦斯登)。這個體系把那些高耗能高排放的產業和單位(比如電廠和化工廠)收錄進來,這些單位涵蓋了歐盟45%碳排放,如果想排放二氧化碳,就要從碳交易市場中購買指標。花錢排放,要麼投資到減排上要麼就別幹了,如果排放後生產賺的錢還不夠買碳排放指標的,說明這個碳排的收益太低可以淘汰了。

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歐盟排放交易體系作為歐洲氣候變化政策的基石,它推著各個行業進行環保改革,效果明顯,環 保標兵北歐的挪威和瑞典可再生能源比例很早已經超過一半。德國也在進行關閉煤電廠到處安裝發電 風車,開車在高速上經常看到風車的特種運輸車,各個公司和研究機構也有大量風電相關專案在推進。

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除了這些“常規”的可再生能源形式,每個國家還因地制宜利用各種各樣的清潔能源,比如冰島利用地熱發電,愛爾蘭開發潮汐能發電,在環保領域,歐洲人發揮著自己的靈活性和想象力。

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人類活動產生的碳排放中大約22%是由於交通,而交通中的碳排放有11%來自於航空交通。也就是說,飛機尾氣佔了人類活動總體碳排放的2%,雖然看著不太多,但是為了實現歐洲激進的環保標準,民航還是要儘自己的這份責任。

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2016年進入商業運營的空客A320neo家族,相比於1988年進入商用的前輩A320油耗降低了15%,每架飛機每年二氧化碳排放降低5000噸。聽上去不少,但是在這個時間段內同級的汽車,油耗降低了將近一半。那民航客機準備怎麼實現越來越嚴苛的排放指標呢?

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就像混動和電動汽車一樣,這同樣也是飛機的發展方向。挪威政府在2018年提出將於2040年短途航空全部由混動飛機來執飛,再次表現出北歐國家在環保領域的巨大野心。挪威Avinor表示非常支援,承諾將要多采購混動甚至電動飛機來鼓勵飛機制造商。

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空客也開始佈局混動飛機研發,提出概念為飛機在起飛降落階段為純電驅動,機場內和低空飛行零排放,因為在這些區域的排放對環境壓力最大。當飛機爬升到一定高度後,燃氣輪機啟動,為風扇提供電力的同時為電池充電。為了驗證這個方案的可行性,空客和羅羅航發以及西門子成立合資公司(後西門子退出)。將一臺二手BAE146的一臺發動機改為電風扇,機身內部加裝一臺燃氣輪機為電風扇提供電能。

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因為推進器為電力驅動,佈局可以更加靈活,如果充分利用佈局的靈活性可以將整架飛機氣動效率提高很多。

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可是還有一個巨大的限制——電池能量密度,鋰離子電池最高每公斤0。65MJ,而航空煤油Jet-A則有超過40MJ/KG的能量密度。飛行對重量非常敏感,如此巨大倍數的能量密度差距,還有電力系統需要額外的導線和控制系統,再加其各有冗餘,畢竟常溫超導還不存在。

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低能量密度會極大降低飛機的效率,限制航程。商用航空適航要求飛機要留有30分鐘的燃油冗餘,而一些全電的通用航空甚至只有30分鐘的總留空時間。所以電動飛機的應用場景幾乎只侷限於飛行員訓練,避免了航空發動機高昂的維護保養成本。

這也是為啥我們平時是見不到電動或者混動飛機的原因,別說大家了,連我都沒見過多少架。

汽車工業就是另一幅光景了,德國汽車工業不像日本在幾十年前就大量資金投入混動研發。沒有這些基礎的德國車廠為了符合越來越嚴苛的環保政策,感受到來自各界壓力,選擇了轉化週期更短的插電混動,於是先從豪華品牌開始推出了各個型號的插電混動版。但是純電車,德國車廠一直就沒有大量投入去研發和製造,眼看著歐洲電車市場給美國特斯拉帶來大量收入,特斯拉還把廠子開到了德國。確實汽車的電動化是特別違反德國車廠本能的,德國人發明了汽油發動機和柴油發動機,百年間,德國車廠名利雙收,儘管有柴油門醜聞,但是德系在全球豪車市場都有統治地位。強勁的動力、精巧的四驅系統以及優秀的賽事表現,這些才是德國車的根基,改成電驅,德系的這些優勢不是一筆勾銷了麼。

所以德國車廠在混動和電動領域的佈局遠遠晚於日本車廠,可現在面對環保不可阻擋的大趨勢,德系也不得不開始對純電車進行投入。一些廠商2016年才開始進行電動化佈局,幾乎可以說是All in到了這一系列純電車,它們大多被予厚望但結果不是很理想,遠談不上成功。

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在德國車廠裡,寶馬在電車領域佈局算是非常早了,遠在2009年就在法蘭克福車展就展示了i8的前身概念車,甚至在2007年就建立了寶馬子品牌BMW i並於同年釋出i3的概念車。2013年投入量產的i3長相一看就不是傳統寶馬,甚至都談不上是臺傳統汽車,在那個電驅和電池技術遠不如今天成熟的年代,為了符合環保理念,寶馬在i3上投入了巨大成本,原本超跑專屬的全碳纖維車身,全新輕量化材料的門板,環保的內飾材料都被加持在i3身上,到今天i3全球已經賣出接近20萬臺。寶馬i8從概念車推出之時就很吸引人的眼球,除了外觀內飾富有科技感,生了一幅超跑皮囊,但實際上它的使命是展示寶馬超高能效的電動和插電混動技術。

在那個年代,電車還不像今天被消費者廣泛接受。 i3脫離了傳統汽車的形態,i8的受眾人群更為小眾,寶馬還是持續地投入,給技術迭代和進步的機會。

就像僅是生產小型訓練飛機和特技飛機是沒有辦法對環保事業作出很多貢獻,最終還是要把技術用在航線飛機,讓產品真的進入大家日常生活。在i3上市的7年後,寶馬自品牌BMW i再推出了一款更貼近於“傳統汽車”的純電SUV(或者寶馬稱之為SAV)——iX3。

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市面上有些車廠為了迎合電車需求,將原有的燃油汽車改造成電車,有點像空客用BAE146改的那架電驅技術驗證機E-Fan X。

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因為電動力和燃油動力的動力總成佈局有著天壤之別,這些半路出家的“油改電車”要麼電池沒地方放,續航里程不夠用,要麼加厚底盤放電池,擠佔車內空間和降低離地間隙。X3作為一款燃油汽車,所有人都知道,G01這一代X3在2017年就上市了,而iX3今年才剛上市,但是G01這一代的底盤從開發之初就考慮了純電和插電混動版本,並不是“油改電”。

雖然寶馬推出的量產純電車型號並不多,但是在插電混動技術上也耕耘多年,在這些車型中其eDrive系統都可以支援純電行駛。再加上i3和i8,十幾年過去,寶馬eDrive的高效電池和電驅技術都得到了充分的迭代和打磨。

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如今應用於iX3上的eDrive已經進化到第五代,能量密度、轉化效率都遠高於最初的i3。續航里程也超過了400公里。對電車來說,冬季續航是個痛點問題,iX3配備了熱泵系統,電池自動加熱等等技術都保證了iX3的冬季續航。在寶馬對它在極寒環境中進行的豐富測試中,iX3的電池包在超過2000次,合計超過百萬公里里程後電池依舊能保持80%以上健康度。

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乍看上去iX3好像只是個電動版的SUV,其實它身上裝備了相當多特有技術才實現它用起來跟它的燃油版兄弟相近的體驗。

在電驅動力系統之外,從供應鏈到裝配工藝,相比於“造車新勢力”,有著超過百年曆史豪華品牌寶馬的優勢就非常明顯了。iX3與燃油版X3共用生產線,保證了生產工藝和標準的統一,瀋陽生產的iX3不僅供給中國市場,甚至還會反向出口回德國銷售。

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寶馬有一句slogan:“The ulti mate driving machine”,電寶馬還是那個寶馬,儘管電驅和內燃機動力特徵有天壤之別,但是寶馬還是在駕駛樂趣上花了相當的精力,電機不再有刺激的排氣聲浪,但是寶馬為之配了一套音效,一樣讓人興奮,還富有科技感。

現階段看,電動化是汽車行業必然的發展趨勢,德國汽車工業毫無疑問也在這潮流之中。iX3是寶馬拿出的最新作品,而在iX3之後,i4、iNext等後續i品牌車型也已摩拳擦掌,準備投入市場。在全新賽道上,傳統豪華車企的表現如何?拭目以待。