奔馳大量的載貨汽車(chē)都已經(jīng)滿足歐IV/V廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。在柴油機(jī)和Blue Tec之后動(dòng)力系統(tǒng)將面向何方——燃料電池、混合動(dòng)力、天然氣？制造商正在開(kāi)發(fā)未來(lái)的替代方案。更加嚴(yán)格廢氣限值的歐VI標(biāo)準(zhǔn)目前尚未定義，盡管如此公司已經(jīng)著手準(zhǔn)備未來(lái)可能的規(guī)范。面向歐VI的技術(shù)，其框架仍然搭建在選擇性催化還原系統(tǒng)(SCR)基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的藍(lán)色科技柴油機(jī)技術(shù)(Blue Tec-Dieseltechnology)。SCR技術(shù)的未來(lái)能力，已經(jīng)在越來(lái)越多按歐V廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)的重型貨車(chē)獲得新的準(zhǔn)許通行的事實(shí)中得以證明。
為了能將按歐IV/V廢氣排放級(jí)原本很少的微粒排放進(jìn)一步降低，考慮通過(guò)一種微粒捕集器對(duì)廢氣后處理系統(tǒng)加以補(bǔ)充。想必這樣可以對(duì)按歐V業(yè)已明顯降低的微粒排放還要降低50%以上。做了相應(yīng)裝備的汽車(chē)，其廢氣排放將滿足特別加強(qiáng)環(huán)保型車(chē)輛(EEV：Enhanced Environmentally-friendly Vehicle)的標(biāo)準(zhǔn)。
市內(nèi)送貨的輕型貨車(chē)一律被置于排放敏感性范圍。除采用柴油機(jī)微粒捕集器之外，奔馳還開(kāi)發(fā)替代動(dòng)力系統(tǒng)。2006年春季，第一輛源于Sprinter系列的混合動(dòng)力的混聯(lián)式結(jié)構(gòu)(Plug-in-Technology)的輕型貨車(chē)在北美做了試驗(yàn)。對(duì)于城市送貨運(yùn)輸以及市政工程中使用的中重型載貨車(chē)(schwere Transporter)和輕型載貨車(chē)(Leicht-LKW)，混合動(dòng)力技術(shù)和燃料電池技術(shù)正成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)?；旌蟿?dòng)力技術(shù)的輕型級(jí)三菱Canter和中重型級(jí)的福萊納Freightliner Business Class M2都相繼批量生產(chǎn)。
混合動(dòng)力技術(shù)同樣適用于城市大客車(chē)。三菱扶桑Aero HEV混合動(dòng)力大客車(chē)即將成為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。它是亞洲人口稠密地區(qū)的理想客運(yùn)工具。燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)距批量化還比較遠(yuǎn)。然而在歐洲、亞洲和澳大利亞目前所進(jìn)行的試驗(yàn)，業(yè)已證明這種動(dòng)力系統(tǒng)的未來(lái)能力。對(duì)于這種動(dòng)力系統(tǒng)首先必須創(chuàng)建一種基礎(chǔ)設(shè)施。
混合動(dòng)力輕型貨車(chē)
Sprinter混合動(dòng)力輕型貨車(chē)突出了奔馳公司在開(kāi)發(fā)保護(hù)資源保護(hù)環(huán)境的動(dòng)力設(shè)備方面高端地位的要求。它裝備是混聯(lián)式混合動(dòng)力。這意味著其蓄電池也可以在切斷電機(jī)的情況下充電，例如在夜間可以插在普通插座上。
在Sprinter混合動(dòng)力車(chē)上，一個(gè)電機(jī)置于變速器和離合器之間與傳動(dòng)系結(jié)成一體。電機(jī)從鎳氫蓄電池(未來(lái)從鋰離子蓄電池)獲得電能。在行駛期間電機(jī)作為發(fā)電機(jī)用，通過(guò)制動(dòng)或者下坡產(chǎn)生的能量對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。這種方法又如叫做能量回收。裝自動(dòng)變速器的Sprinter 311 CDl作為基型車(chē)，從2006年1月以來(lái)奔馳公司利用混合動(dòng)力和混聯(lián)式技術(shù)的Sprinter車(chē)在北美進(jìn)行了符合用戶要求的用戶試驗(yàn)。
另一種Sprinter混合動(dòng)力車(chē)是Sprinter 313CDl，其功率95kW。不僅這種Sprinter車(chē)噪聲小，電機(jī)扭矩300Nm。而且這扭矩不是象內(nèi)燃機(jī)那樣必須首先通過(guò)提高轉(zhuǎn)速來(lái)建立，這Sprinter混合動(dòng)力車(chē)開(kāi)出去就非?？焖?。70kW的電機(jī)驅(qū)動(dòng)輕型貨車(chē)，最高速度達(dá)到100km/h。
混合動(dòng)力輕型貨車(chē)可以減少排放和低噪聲地悄然地穿越城市乃至步行區(qū)或者其它排放敏感性范圍。其它方面的優(yōu)點(diǎn)是：由于有一個(gè)輔助內(nèi)燃機(jī)，而使得行駛里程不受限制，汽車(chē)的操縱幾乎與平常一樣，具有高的運(yùn)行安全性。降低柴油消耗10％50%之間。
通過(guò)平行布置和智能組合內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)，Sprinter混合動(dòng)力車(chē)在任何情況下都可以得到優(yōu)化驅(qū)動(dòng)：在純電動(dòng)時(shí)零排放無(wú)噪聲，在混合驅(qū)動(dòng)時(shí)內(nèi)燃機(jī)以經(jīng)濟(jì)工況運(yùn)轉(zhuǎn)或者由電機(jī)輔助加速過(guò)程而降低燃料消耗。如果加速時(shí)或者在爬坡時(shí)需要特別大的功率，一種所謂“增力功能”(“Boost Funktion”)予以提供。在通常行駛工況下，駕駛員可以按壓按鈕開(kāi)關(guān)而選擇所希望的驅(qū)動(dòng)方式，或者是純電動(dòng)，或者是柴油和電混合驅(qū)動(dòng)，但不規(guī)定有純柴油驅(qū)動(dòng)。
奔馳Sprinter混聯(lián)式混合動(dòng)力車(chē)將柴油機(jī)與一個(gè)70kW持續(xù)功率的電機(jī)組合一起，后者的電能是從一個(gè)具有14kWh容量的蓄電池獲得的。這電容量足夠在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)下達(dá)到30km的作用距離。蓄電池也可以通過(guò)公共電網(wǎng)充電，對(duì)于電用盡的蓄電池其充電時(shí)間大約6h。此外，電機(jī)可以在外接使用中作為發(fā)電機(jī)以40kW的功率為手工業(yè)或者諸如技術(shù)救助或消防隊(duì)等機(jī)構(gòu)用之驅(qū)動(dòng)工具或者設(shè)備。Sprinter混合動(dòng)力車(chē)的附加裝備重大約350kg。如采用鋰離子蓄電池能將這重量減少到160kg。
盡管額外費(fèi)用高，但購(gòu)置一輛混合動(dòng)力車(chē)還是值得的。在歐盟很多國(guó)家政府推動(dòng)低價(jià)購(gòu)買(mǎi)或者經(jīng)營(yíng)混合動(dòng)力車(chē)。由試驗(yàn)證明可靠的內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)相組合的混合動(dòng)力是過(guò)渡到燃料電池驅(qū)動(dòng)成熟期之前階段最理想的動(dòng)力形式。
在日本，基于其人口極其稠密的特殊現(xiàn)實(shí)和特別的國(guó)家環(huán)保規(guī)定，混合動(dòng)力車(chē)在那里具有特殊的意義。很多企業(yè)都尤其重視“綠色”形象。作為奔馳經(jīng)營(yíng)范圍和日本最大商用車(chē)制造商之一三菱扶桑以其特別的方式適合于這個(gè)課題的研究。其混合動(dòng)力輕型載貨車(chē)Canter HEV就是一例。這種總質(zhì)量4.5t汽車(chē)是作為并聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì)的，也可以只用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)。Canter HEV的動(dòng)力系統(tǒng)是由一個(gè)3L排量92kW功率的柴油機(jī)、一個(gè)35kW功率的特別緊湊型電機(jī)、一套鋰離子蓄電池、新型5檔自動(dòng)變速器“Inomat”以及驅(qū)動(dòng)后橋組成。
Canter HEV純電起動(dòng)，因而低噪聲且零排放。視功率要求而定，柴油機(jī)在大約1530km/h速度下被接通。電動(dòng)和柴油-電動(dòng)之間為“軟”過(guò)渡，并由駕駛員僅通過(guò)踩加速踏板加以控制。用來(lái)開(kāi)動(dòng)電機(jī)的蓄電池，不僅可以通過(guò)柴油機(jī)而且可以通過(guò)在下坡行駛或者制動(dòng)時(shí)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能來(lái)進(jìn)行充電(能量回收)。通過(guò)對(duì)8輛車(chē)進(jìn)行試驗(yàn)使用之后，已經(jīng)于2006年中期開(kāi)始成批生產(chǎn)。暫時(shí)尚無(wú)出口歐洲的計(jì)劃。
混合動(dòng)力中重型和重型貨車(chē)
美國(guó)貨車(chē)制造商福來(lái)納(Freightliner)，是美國(guó)眾所周知的重貨市場(chǎng)主導(dǎo)者。作為奔馳的子公司，福來(lái)納生產(chǎn)郵寄包裹服務(wù)送貨車(chē)底盤(pán)在歐洲卻鮮為人知。福來(lái)納定制底盤(pán)公司(FCCC：Freightliner Custom Chassis Corporation)每個(gè)工作日大約生產(chǎn)大約100臺(tái)這樣的底盤(pán)。福來(lái)納與合作伙伴伊頓一起為郵寄包裹服務(wù)公司FedEx Express開(kāi)發(fā)18輛混合動(dòng)力送貨車(chē)。
順便提及，FedEx還與環(huán)保局和伊頓都建立起緊密的伙伴關(guān)系，它在2004年就將FedEx OptiFleet E700送貨車(chē)納入自己的車(chē)隊(duì)。設(shè)計(jì)上，該車(chē)減少微粒(PM)排放達(dá)到96%，煙霧引起的排放物減少65%，特別是燃料經(jīng)濟(jì)性提高了57%。目前，FedEx經(jīng)營(yíng)93輛混合動(dòng)力貨車(chē)，并與多倫多Azure Dynamics共同開(kāi)發(fā)汽油機(jī)平行布置動(dòng)力系統(tǒng)以供自己的送貨車(chē)隊(duì)。Azure Dynamics提供一種并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)試驗(yàn)車(chē)給FedEx Express公司。一旦開(kāi)發(fā)完成，FedEx Express計(jì)劃購(gòu)買(mǎi)至少20輛試生產(chǎn)的混合動(dòng)力電動(dòng)廂式汽車(chē)，2008年5月交貨。
福來(lái)納與伊頓一起為郵寄包裹服務(wù)公司FedEx Express開(kāi)發(fā)18輛混合動(dòng)力送貨車(chē)，其車(chē)型名為FedEx Express E700,是基于廣為采用的FedEx Express W700型送貨車(chē)。這種中重型送貨車(chē)配備廂式車(chē)身，允許總質(zhì)量7.3t，運(yùn)輸17.9m3的貨物，采用的是Freightliner MT-45 SR底盤(pán)。
動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由柴油機(jī)和電機(jī)以及鋰離子蓄電池組合和一個(gè)自動(dòng)變速器組成。不僅起動(dòng)而且低負(fù)載時(shí)的運(yùn)行都是純電動(dòng)。柴油機(jī)涵蓋最大功率，并作發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池充電。同樣可以通過(guò)在下坡行駛和制動(dòng)時(shí)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能(能量回收)對(duì)蓄電池充電。柴油機(jī)系歐洲用得最好的900系列(在美國(guó)命名為MBE 900)，4缸機(jī)，排量4.25L，功率125kW。
同樣，福來(lái)納還為其Business Class M2結(jié)構(gòu)系列中重型貨車(chē)開(kāi)發(fā)了混合動(dòng)力裝置。這種2軸和3軸長(zhǎng)頭式貨車(chē)主要用于短途和送貨運(yùn)輸，也作為市政公用車(chē)使用。
所有貨車(chē)的建造并非完全等同。據(jù)戴姆勒-奔馳公司全球商用車(chē)部門(mén)老板Andreas Renschler稱(chēng)，混合動(dòng)力的前景已經(jīng)超出了中重型級(jí)貨車(chē)的范圍?；旌蟿?dòng)力車(chē)行駛舒適、低排放、低噪聲，給我們提供了一種對(duì)未來(lái)抱有良好態(tài)度的機(jī)會(huì)。
三菱扶桑Aero HEV混合動(dòng)力大客車(chē)
奔馳在世界范圍內(nèi)研發(fā)工作的一個(gè)突出例子，是其子公司日本三菱扶桑公司的Aero HEV混合動(dòng)力低地板城市大客車(chē)，目前已處于成批生產(chǎn)的前期。在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)上，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，按這種方式產(chǎn)生的電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。后者將驅(qū)動(dòng)力傳遞給后橋。過(guò)剩的電能被儲(chǔ)存在位于大客車(chē)車(chē)頂上的鋰離子蓄電池里面。按這種技術(shù)，在發(fā)電機(jī)和電機(jī)之間不存在任何機(jī)械連接，取消了變速器。這具有在設(shè)備布置上的一些優(yōu)點(diǎn)，即三菱扶?？梢栽诖罂蛙?chē)的尾端橫向安裝內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)。
大客車(chē)的柴油機(jī)總是在油耗與廢氣排放優(yōu)化的最佳點(diǎn)范圍以恒定的轉(zhuǎn)速工作。在交通管理紅綠燈處停車(chē)以及在停車(chē)場(chǎng)地，柴油機(jī)自動(dòng)切斷。因此Aero HEV的車(chē)門(mén)和空調(diào)設(shè)備會(huì)電驅(qū)動(dòng)。汽車(chē)起動(dòng)純電動(dòng)，從中速開(kāi)始柴油機(jī)被接通。制動(dòng)時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)變成電能(能量回收)。
與傳統(tǒng)的柴油機(jī)相比較，油耗降低到40%，NOx排放降低了68%，PM排放甚至減少了76%。三菱扶桑Aero HEV的其它特點(diǎn)，是用規(guī)格435/45 R 22.5超單子午線胎代替后橋雙胎，因此后橋上過(guò)道寬度增加了50%。在對(duì)7輛混合動(dòng)力大客車(chē)試驗(yàn)運(yùn)行之后已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)的前期階段。
零排放無(wú)噪聲的燃料電池技術(shù)
長(zhǎng)時(shí)間無(wú)廢氣排放于城市間行駛，Sprinter輕型車(chē)?yán)萌剂想姵仳?qū)動(dòng)來(lái)轉(zhuǎn)換版式。第一輛這種類(lèi)型的汽車(chē)，2001年按面向顧客項(xiàng)目在Hermes發(fā)貨服務(wù)中心的每天送貨運(yùn)輸中得到使用，并在數(shù)千公里行駛中顯示出性能良好。第一輛奔馳Sprinter輕型貨車(chē)的燃料電池系統(tǒng)，為車(chē)廂下發(fā)動(dòng)機(jī)布置方式，因此不會(huì)影響裝載空間。
燃料電池系統(tǒng)的功率為60kW。是通過(guò)一個(gè)布置在前橋上具有最大55kW功率的同步電機(jī)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。SprintShift自動(dòng)變速器擔(dān)負(fù)傳遞力的工作。燃料電池驅(qū)動(dòng)的Sprinter輕型車(chē)之最大速度達(dá)到120km/h。帶有5.3kg高壓的氫氣(350巴)裝在6個(gè)儲(chǔ)氫罐中作為燃料。第一輛燃料電池Sprinter空車(chē)重量2.7t，有效載荷800kg，續(xù)駛里程180km。唯一的廢氣排放物是水蒸氣。據(jù)稱(chēng)，由于Sprinter燃料電池車(chē)是電驅(qū)動(dòng)，因而無(wú)噪聲行駛。
其間，燃料電池驅(qū)動(dòng)的Sprinter車(chē)開(kāi)發(fā)業(yè)已走過(guò)最新的一步?，F(xiàn)在，燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)能發(fā)揮77kW的功率。電機(jī)最大功率80kW，足夠達(dá)到最高130km/h的速度?？哲?chē)重量可能降低到2.4t，當(dāng)3.88t總質(zhì)量情況下具有接近1.5t的有效載荷。儲(chǔ)存氫氣達(dá)到5.6kg，續(xù)駛里程250km。
利用燃料電池驅(qū)動(dòng)的奔馳Citaro大客車(chē)正行駛在歐洲、澳大利亞和中國(guó)道路上。世界上有關(guān)專(zhuān)家普遍一致地預(yù)測(cè)，燃料電池作為動(dòng)力在未來(lái)具有特別大的機(jī)遇。燃料電池大客車(chē)為零排放行駛。自從“Nebus”(New Electric Bus)在1997年作為世界上第一輛以燃料電池驅(qū)動(dòng)大客車(chē)(以奔馳O 405作為基礎(chǔ))面世以來(lái)，其開(kāi)發(fā)工作正以很大的步子走在同行業(yè)的前面。例如，30輛奔馳Citaro大客車(chē)和燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的歐洲實(shí)地大試驗(yàn)，曾在從瑞典斯德哥爾摩(Stockholm)到葡萄牙波爾圖(Porto)歐洲十大商業(yè)中心展開(kāi)。本次試驗(yàn)是由歐盟推動(dòng)的。這批大客車(chē)以大約兩年時(shí)間走完90多萬(wàn)公里路程，運(yùn)輸了300多萬(wàn)乘客。
在澳大利亞佩思市(Perth)，自2004年底以來(lái)有3輛大客車(chē)進(jìn)行了試驗(yàn)。2006年底在北京做了另一次試驗(yàn)，供2008年奧運(yùn)會(huì)之用。這是2006年7月，奔馳公司在德國(guó)曼海姆(Mannheim)客車(chē)廠向中國(guó)代表團(tuán)移交的3輛燃料電池驅(qū)動(dòng)Citaro大客車(chē)。這樣一來(lái)，在世界范圍內(nèi)有36輛Citaro燃料電池車(chē)在線運(yùn)行之中，昭示出這種大客車(chē)自由駛向未來(lái)的廣闊前景。
在所有36輛大客車(chē)上都一樣，總共1900L氫氣的儲(chǔ)氫罐壓力為350巴，與總共200kW以上輸出功率的燃料電池組一樣布置在車(chē)頂上。燃料電池在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)可控制的氫與氧的反應(yīng)而產(chǎn)生電流和熱量。從而以190kW的行駛功率驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)。燃料電池堆的唯一排放是純凈而且對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染的水蒸氣。
為了不讓燃料電池大客車(chē)因車(chē)頂負(fù)荷及與之相關(guān)的高重心對(duì)行駛性能產(chǎn)生不利影響，汽車(chē)具有一種橫傾/點(diǎn)頭控制系統(tǒng)(Wank-/Nickregelung)。當(dāng)遇到強(qiáng)烈的拉—壓級(jí)負(fù)荷時(shí)，可連接的減振器通過(guò)將流量變得窄小而自動(dòng)提高減振力，因此而產(chǎn)生一個(gè)極其穩(wěn)定的行駛性能，不會(huì)有不舒適的側(cè)傾現(xiàn)象。這種大客車(chē)能運(yùn)載達(dá)70位乘客，最高速度80km/h，續(xù)駛里程大約200km。
燃料電池大客車(chē)的歐洲大試驗(yàn)歷經(jīng)兩年已經(jīng)完成，目前一些參與城市對(duì)于繼續(xù)行動(dòng)表示很大的興趣。以后批量采用的前提條件，是不斷添置用于加注氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施以及減少汽車(chē)成本。鑒于圍繞著排放、能源和能量?jī)r(jià)格等問(wèn)題的討論不僅只在歐洲，燃料電池大客車(chē)具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。
（轉(zhuǎn)載）
