雖然合成燃料（eFuels）有望成為低碳替代方案，但這一愿景最終能否成為現(xiàn)實(shí)？

盡管電動(dòng)車在當(dāng)前的乘用車替代動(dòng)力系統(tǒng)市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，但整個(gè)交通行業(yè)的脫碳前景正變得越來越不明朗。為了實(shí)現(xiàn)交通脫碳目標(biāo)，各國政府和企業(yè)正在積極推廣多種未來技術(shù)，其中包括氫燃料和合成燃料等備用替代方案。

然而，美國近期的氫能發(fā)展受到了一些阻礙。2024年2月，殼牌宣布大幅削減其加州加氫站項(xiàng)目并關(guān)閉了幾個(gè)站點(diǎn)，這不僅對(duì)當(dāng)?shù)氐臍淠茉雌囓囍髟斐闪舜驌簦矊?duì)加州的氫能基建計(jì)劃造成了重大影響。2021年8月，現(xiàn)代汽車宣布與殼牌合作在加州增建48個(gè)加氫站時(shí)，該公司曾表示，“增建加氫基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于快速提升零排放燃料電池汽車的普及率至關(guān)重要”。

盡管在美國關(guān)閉了氫氣站，殼牌仍在繼續(xù)努力將氫氣用于運(yùn)輸，尤其是大型車輛。（殼牌）

這或許可以解釋為什么多家加州豐田經(jīng)銷商開始對(duì)2023款豐田Mirai提供4萬美元補(bǔ)貼（Mirai，美國購得的氫能源車型之一，起售價(jià)略高于5萬美元）。豐田在接受SAE采訪時(shí)表示，“氫燃料電池技術(shù)有望成為各種產(chǎn)品和車型的零排放解決方案”，公司不會(huì)放棄這一技術(shù)。此外，豐田曾在公司內(nèi)部發(fā)布會(huì)上表明即將推出第三代豐田Mirai。目前豐田已在日本和歐洲市場(chǎng)推出這一車型。

歐洲和亞洲的氫能發(fā)展進(jìn)程順利。2023年12月，由數(shù)十家氫能企業(yè)和投資商組成的氫能委員會(huì)發(fā)布了更新版《氫能洞察》。該報(bào)告指出，各國已宣布在2030年之前建設(shè)1400個(gè)氫能項(xiàng)目，其中540個(gè)位于歐洲，248個(gè)位于北美（位居第二）。不過該委員會(huì)也同時(shí)指出，“由于可再生氫能生產(chǎn)成本上漲和全球發(fā)展增速低于預(yù)期，導(dǎo)致清潔氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正面臨阻礙。具體表現(xiàn)為，已宣布的2025年前清潔氫供應(yīng)量減少了10%。”

進(jìn)入eFuels時(shí)代在此背景下，人們開始將目光投向合成液體燃料（簡(jiǎn)稱eFuels、合成燃料）。eFuels支持者認(rèn)為，這種碳中性替代燃料可以用從大氣中捕集的二氧化碳和可再生能源生產(chǎn)，可以替代汽油、柴油、航空燃料或其他石油燃料。

保時(shí)捷在智利的 eFuel 項(xiàng)目可直接過濾環(huán)境空氣中的二氧化碳（CO2），然后與氫氣結(jié)合制成液體燃料。（保時(shí)捷） 保時(shí)捷是最積極擁護(hù)eFuels的汽車制造商之一，目前已投資超過1億美元用于eFuels的研發(fā)和生產(chǎn)。此外，保時(shí)捷還與智利高度創(chuàng)新燃料公司（HIF Global）合作，在智利南部巴塔哥尼亞建設(shè)了一家生產(chǎn)“潛在碳中性”燃料的試點(diǎn)工廠。與其他eFuels生產(chǎn)基地類似，這家工廠主要生產(chǎn)合成汽油和可再生甲醇。該工廠利用當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)能資源進(jìn)行電解水制氫，并使用陶瓷過濾器（如催化轉(zhuǎn)化器）來捕獲空氣中的二氧化碳。保時(shí)捷表示，生產(chǎn)1L eFuels需要用到3L淡化海水制成的氫氣，以及從6000m3空氣中捕獲的二氧化碳。只要綠色電力和水資源供應(yīng)充足，這個(gè)想法就具有可行性。

保時(shí)捷位于智利蓬塔阿雷納斯的 Haru Oni 生產(chǎn)基地在測(cè)試期間每年生產(chǎn)約 130,000 升eFuels。（保時(shí)捷） eFuels的支持者聲稱，一旦這一工藝完全商業(yè)化，就可能推動(dòng)燃油車的大規(guī)模脫碳。雖然在大約15年前，生物燃料在美國興起時(shí)也曾有過類似的說法，但業(yè)界一致同意，這一愿景將在未來幾十年內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)。馬自達(dá)汽車歐洲公司研發(fā)部副總經(jīng)理Christian Schultze在接受SAE采訪時(shí)表示，即使是電動(dòng)車需求不斷增長的國家也應(yīng)該考慮采用eFuels。

馬自達(dá)汽車歐洲公司研發(fā)部副總經(jīng)理Christian Schultze（馬自達(dá)） Schultze說，“德國的電動(dòng)車市場(chǎng)份額僅略高于2.5%，而傳統(tǒng)汽車市場(chǎng)份額高達(dá)97%。對(duì)此我們可以袖手旁觀嗎？難道不應(yīng)該采取措施同樣減少這些車輛的排放嗎？而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最快的唯一途徑就是替代燃料。 Schultze表示，相較于難以與標(biāo)準(zhǔn)燃料混合使用的先進(jìn)生物燃料，eFuels更加易于使用，因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)可以設(shè)計(jì)成與石油基燃料相同。Shultze明確指出，雖然eFuels燃燒時(shí)也會(huì)排放二氧化碳，但它排放的是先前從空氣中捕獲的二氧化碳，而不是新開采的化石燃料排放的二氧化碳。 他表示，“雖然看似不多，但如果可以將現(xiàn)有車隊(duì)中20%的化石燃料替換為eFuels，就可以實(shí)現(xiàn)超出現(xiàn)有電動(dòng)車10倍的減排量。為了將電動(dòng)汽車推向市場(chǎng)，我們已經(jīng)投入了大量資金，并提供了許多補(bǔ)貼和激勵(lì)措施。這說明什么？說明我們應(yīng)當(dāng)采用多種解決方案，而這正是馬自達(dá)的目標(biāo)。” 此外，Schultze表示，供應(yīng)充足的eFuels還可以使現(xiàn)有的燃油車車主保留較高的車輛殘值，并幫助那些沒有大量電動(dòng)車保有量的國家實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)。因?yàn)檫@種“接近”碳中性的eFuels可以直接替代傳統(tǒng)化石燃料，無需大規(guī)模改造基礎(chǔ)設(shè)施。

日本、歐洲也開始使用2022年年中，Eneos、鈴木、斯巴魯、大發(fā)、豐田和豐田通商等六家汽車公司共同成立了旨在“研究優(yōu)化燃料生產(chǎn)工藝的方法”的“下一代汽車燃料生物質(zhì)創(chuàng)新研究協(xié)會(huì)（Next Generation Automobile Fuels，或稱RABIT）”。2023年3月，馬自達(dá)也加入了該協(xié)會(huì)。 此外，eFuels的其他支持者還共同成立了“eFuels聯(lián)盟”，該聯(lián)盟的成員包括馬自達(dá)、采埃孚、博世和保時(shí)捷，以及埃克森美孚和雷普索爾等石油公司。采埃孚E-Mobility部門轉(zhuǎn)型、戰(zhàn)略和數(shù)字化負(fù)責(zé)人Sal Ahmed在接受SAE采訪時(shí)表示，采埃孚集團(tuán)支持采取技術(shù)開放性解決方案（如使用替代燃料的新型變速箱），以滿足相關(guān)政策的要求。 Almed指出，“無論是輕型還是重型車隊(duì)，eFuels都是脫碳的備選方案之一。”他補(bǔ)充說，歐洲議會(huì)和歐盟理事會(huì)已委托歐洲委員會(huì)審核輕型和重型eFuels汽車的注冊(cè)方法，采埃孚對(duì)此點(diǎn)贊。 他指出，“盡管美國eFuels相關(guān)立法和監(jiān)管措施的推出相對(duì)落后，但我們支持采取包括eFuels在內(nèi)的綜合性解決方案，以負(fù)責(zé)任的方式減少交通領(lǐng)域的所有汽車碳排放。” 馬自達(dá)汽車歐洲公司研發(fā)部副總經(jīng)理Schultze表示，eFuels在歐洲的發(fā)展前景似乎更好，部分原因在于歐洲碳排放標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將在2026年進(jìn)行修訂。該系列標(biāo)準(zhǔn)基于2009年的歐洲轎車碳排放法規(guī)和2011年的貨車碳排放法規(guī)修訂而成，最早于2020年1月實(shí)施，并于2023年4月進(jìn)行了再次修訂。即將推出的修訂法規(guī)已經(jīng)醞釀了兩年多，旨在進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模，以尋找減少大氣中二氧化碳含量的最佳途徑。 Schultze對(duì)SAE提到，“電動(dòng)車仍然是一種可行的解決方案，但現(xiàn)實(shí)情況就是歐洲電動(dòng)車的普及率并沒有達(dá)到預(yù)期，我們不得不質(zhì)疑僅有一種解決方案是否足夠。坦白說，如果只采用單一解決方案，那就意味著必須忍受因此造成的所有問題。” 他同時(shí)指出，除了充電基礎(chǔ)設(shè)施和成本問題外，電動(dòng)車還存在其他方面的問題。即使未來歐洲將所有汽車都替換為電動(dòng)車，舊車還是會(huì)在其他地方再出售和使用。eFuels為所有汽車都提供了一種低碳解決方案。盡管在柴油門事件之后，歐洲政策對(duì)電動(dòng)車以外的其他替代方案都顯得十分猶豫。 Schultze表示，“雖然馬自達(dá)沒有卷入這起丑聞，但依然會(huì)面臨政策上的保守態(tài)度。我們一直努力讓大家明白，發(fā)動(dòng)機(jī)本身并沒有問題，有問題的是化石燃料。因?yàn)榛剂先紵龝?huì)向空氣中排放二氧化碳，而這正是我們想要避免的。”

多家供應(yīng)商涉足內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域由于新售低碳或脫碳燃料汽車仍需新部件，因此采埃孚等供應(yīng)商繼續(xù)運(yùn)營甚至擴(kuò)建其內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)施。2024年2月，采埃孚宣布將投資5億美元，用于擴(kuò)建其位于南卡羅來納州格雷考特的制造工廠Gray Court，這家可以靈活調(diào)整的工廠將生產(chǎn)用于乘用車和商用車的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)車部件。 此外，這家成立于2010年的工廠還將生產(chǎn)8速和9速變速箱。采埃孚在Gray Court工廠投資了2億美元建設(shè)一條新的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線將向美國三大商用車制造商提供輕混和插電式混合動(dòng)力汽車的變速箱。Gray Court工廠已于2023年底生產(chǎn)了首批PowerLine 8速自動(dòng)變速箱。采埃孚計(jì)劃到2025年之前將這家工廠的變速箱年產(chǎn)量提升至20萬臺(tái)。隨著持續(xù)擴(kuò)建，Grey Court工廠將生產(chǎn)傳統(tǒng)燃油車、插電式混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)車的推進(jìn)系統(tǒng)（面向乘用車和商用車）。采埃孚董事會(huì)成員Stephan von Schuckmann在一份有關(guān)投資公告的聲明中表示，“GrayCourt是我們的第一家反映當(dāng)前行業(yè)和全球轉(zhuǎn)型趨勢(shì)的工廠。”

采埃孚的第四代8速HP變速箱可用于傳統(tǒng)、輕混和插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)。（采埃孚） 根據(jù)采埃孚的本地化戰(zhàn)略，公司還將從2025年開始在Gray Court工廠生產(chǎn)乘用車變速箱，包括第四代8HP變速箱（已在寶馬7系和X5上使用）。這款8速混合動(dòng)力變速箱傳遞最大功率高達(dá)160kW，最大扭矩高達(dá)332磅英尺（450牛米）。 從宏觀上看，低碳和脫碳燃料在汽車行業(yè)中具有巨大的潛力，但也存在更多的潛在問題。以前的液體燃料替代品（如玉米基乙醇和藻類燃料）曾被寄予厚望，但至今尚未取代石油產(chǎn)品。馬自達(dá)汽車歐洲公司研發(fā)部副總經(jīng)理Schultze認(rèn)為eFuels仍然具有廣闊前景，甚至有望用作可持續(xù)航空燃料（SAF）。但對(duì)于未來的種種挑戰(zhàn)，他也十分坦誠。 他指出，“eFuels領(lǐng)域目前還沒有大規(guī)模量產(chǎn)設(shè)施，只有少數(shù)用于研究的生產(chǎn)設(shè)施，產(chǎn)量僅為數(shù)百升或數(shù)千升。” 他表示，由于目前產(chǎn)量很低，eFuels的價(jià)格居高不下，但航空公司可以推動(dòng)eFuels的發(fā)展。 “航空燃料和汽車燃料之間不會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)。eFuels必將實(shí)現(xiàn)，至少會(huì)用作可持續(xù)航空燃料。但我們希望并相信，eFuels也將用于轎車、火車和卡車。說白了，不論什么交通工具，排放的二氧化碳都是一樣的。”