5月18日—19日，第三届车用动力系统国际高峰论坛在中国宁波前湾召开。以“双碳驱动 竞合共赢”为主题，与会的行业专家学者、企业代表共话车用动力系统的转型升级，探讨动力系统技术路线多元化协同发展的有效路径。期间，丰田汽车研发中心(中国)有限公司北京创新中心主任坂井光人做了《汽车低碳技术革新的多方位探索》的主旨报告。

自18世纪工业革命以来，大气中以二氧化碳为主的温室气体浓度增加较快，导致全球气候变暖趋势不断加据，减少二氧化碳排放，已成为全球各国共同的责任和目标。与二氧化碳排放紧密相连的交通领域的能源消耗占全球的30%左右，加快推动交通领域低碳转型意义重大，而调整优化能源结构则是关键且有效的举措。

根据全球能源结构及趋势变化可以看出，煤炭、石油、天然气等化石能源的使用量在减少，风能、太阳能、氢能、生物质能等在增加。应该如何灵活利用这些能源实现交通领域节能降碳？

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“一方面，利用太阳能、风能等可再生能源发电并直接使用。一部分电能转化为氢能和合成燃料，应用于航空、船舶和车辆。当可再生能源发电增加时，可能会有剩余电力，通过电池储能装置及转化成液态燃料，也是较为便捷的解决方案；另一方面，生物质燃料将在未来交通领域发挥重要作用。”坂井光人表示，将来在交通领域，BEV将发挥重要作用。同时，内燃机和电动化相结合的技术将长期存在。

据坂井光人介绍，在电动化方面，自首款HEV车型普锐斯上市以来，丰田以混动技术为核心进行持续的技术开发和推广，通过HV，PHEV，BEV和FCEV全方位的电动化布局为碳减排做出了应有的贡献。其中，BEV将在未来几年中不断扩充阵容，预计2026年前投入10款BEV车型，年销量达150万辆。

“提高内燃机热效率，实现氢燃料、生物质燃料、合成燃料等燃料多样化是降低二氧化碳排放的重要路径。”据坂井光人透露，在提高内燃机热效率和燃料多样化赛道，丰田也有布局并取得一定成效。

具体来看，在提高发动机热效率上，丰田已量产的TNGA混动发动机最高热效率已达41%，在最近的研究中丰田通过新近开发的超稀燃技术，实验室内发动机最高热效率已经达到了47.5%，不使用NOx催化器的前提下NOx排放最低能降至0.17g/kWh。如果使用乙醇燃料，热效率预计能够进一步提升到49.1%。下一步的目标是结合创新型的燃料技术使热效率达到50%。”

接下来的挑战是，如何在更高的缸内平均有效压力下提高热效率并抑制爆震；如何提高缸内压力极限；如何在使用涡轮增压器时降低泵气损失；如何在实现超低氮氧化物排放的同时，通过改进喷射和点火进一步减少辅助燃料的喷射量。

其次是燃料的多样性。比如氢能的利用，在燃料特性方面，氢的最小点火能量不足汽油的1/10，即使很小的火花也能点燃。另外，燃烧速度、火焰传播速度是汽油的6倍左右，具有燃烧迅速的特性。可以看出氢燃料具有良好的燃烧特性，但是容易产生异常燃烧的问题。基于此，丰田针对氢燃料发动机，如何解决异常燃烧等问题进行了一系列研究，并通过参加超级耐力赛，快速改进车辆技术。

不仅如此，针对碳中和燃料的开发，包括丰田在内的6家公司在日本成立了新一代绿色低碳燃料技术联合会，宗旨是，推进生物质的利用以及高效制备车用生物乙醇燃料的技术研究。明确从原料采购到制造过程中碳减排以及向社会推广时的课题，并探索其解决办法。另外，在美国与埃克森美孚共同研究低碳燃料的应用，探索新的燃料组合，预计二氧化碳的排放比使用普通汽油时降低75%，丰田为实现燃料的低碳化还在做其它的一些努力。

“为了实现全社会的二氧化碳净零排放，碳中和燃料的研究、基础设施的建设以及新一代动力系统的研发等多方位的技术探索非常重要，这需要行业一起集结智慧、共同努力。”他最后说到。

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