如何能使未来汽车更加舒适，当汽车变得越来越流畅圆润
如何能使未来汽车更加舒适，当汽车变得越来越流畅圆润车轮对风阻的影响不可小觑，但已经比当时0.7的风阻小了很多随着汽车空气动力学先驱Paul Jaray基于飞艇外形的研究深入，人们对空气动力学有了新的认知，更流畅的外形也暗示了更优秀的性能，他的发现和设计带领了新的风潮。许多大厂都开始制造流线型车身、优化车身材料，不仅使汽车美学得以迅速发展，也让汽车性能变得更强，汽车空气动力学也进入到一个前所未有的大发展时期。福特T型车的销售广告 | National Automotive History Collection但汽车的性能也是不容忽视的重点——19世纪末期到20世纪20年代，汽车的动力系统还很落后，行驶里程短、故障多以及维修困难，而在那个年代，检验汽车性能最好的办法就是搞比赛，谁又突破了极速也是人们津津乐道的话题，在比赛的过程中人们也逐渐认识到风阻对极速的影响。1922年德国人Edmund Rumpler研发的“泪滴车”虽然产量远远低于T形车
“贴地飞行”、“动力充沛”是今天人们对一辆车的评判标准。更直接的时候，我们可能还会说：这车的流线型真好，一看就很贵！
可是，像飞机一样的流线型为什么可以成为评判汽车的标准？未来的汽车甚至出行模式，又该走向何方？
汽车是怎么变成今天这样的？
1886年，卡尔·本茨将一台单缸汽油发动机安装在一架三轮车上，这是现代汽车诞生的标志。然而之后的几十年里，汽车基本上都是照着马车的方形外观在发展，毕竟在一件产品刚问世的时候，大多数人关心的只有空间、舒适和成本，因此当时的福特T形车一度成为最卖座的车型。
福特T型车的销售广告 | National Automotive History Collection
但汽车的性能也是不容忽视的重点——19世纪末期到20世纪20年代，汽车的动力系统还很落后，行驶里程短、故障多以及维修困难，而在那个年代，检验汽车性能最好的办法就是搞比赛，谁又突破了极速也是人们津津乐道的话题，在比赛的过程中人们也逐渐认识到风阻对极速的影响。1922年德国人Edmund Rumpler研发的“泪滴车”虽然产量远远低于T形车，但风阻已经被降低到了竞品的1/3。
泪滴车外形 | Wikimedia Commons
随着汽车空气动力学先驱Paul Jaray基于飞艇外形的研究深入，人们对空气动力学有了新的认知，更流畅的外形也暗示了更优秀的性能，他的发现和设计带领了新的风潮。许多大厂都开始制造流线型车身、优化车身材料，不仅使汽车美学得以迅速发展，也让汽车性能变得更强，汽车空气动力学也进入到一个前所未有的大发展时期。
车轮对风阻的影响不可小觑，但已经比当时0.7的风阻小了很多
不过，当汽车发展了一百多年来到今天，人们应该考虑的远不止汽车的美学和性能。目前，大气中二氧化碳含量达到400万年来最高，漫长历史中化石燃料的燃烧贡献了极大比例，而根据壳牌能源远景之《中国能源体系2060碳中和报告》，交通运输业占中国能源相关二氧化碳排放总量的11%。
全球气候变暖对世界的影响迫在眉睫。远的不说，今夏高温干旱席卷全球：中国大部分地区存在中度至重度干旱、多地发布红色高温预警；欧洲多国气温突破历史极值，河湖水位下降，多国农作物估计减产；美国西部70%地区处于“干旱”至“极度干旱”状态……
1990-2020 年全球化石燃料二氧化碳排放历史数据以及至2030年路径预测 | IMF Western Hemisphere Dept
2022年IPCC科学评估发现，要想将全球变暖限制在《巴黎协定》提到的1.5摄氏度以内，需要全球温室气体排放量最迟在2025年前达到峰值，并在2030年前减少43%。
面对日益严峻苛刻的环境难题，我们有必要对一直以来的碳排放果断提出“断舍离”，但在满足当前出行需求的基础上，减碳和环保如何才能获得最优解？
从一场旷日持久的马拉松说起
美国国家科学院院刊的研究发现：每减少1%的阻力，车辆的燃料使用量就会减少0.45%。通过优化车辆外形，尽可能多地把气流引向车辆四周而不是车底，可以帮助降低空气阻力，这样就能提高车辆的燃油经济性。换句话说，更优秀的空气动力外形、更小的风阻，可以让汽车在单位燃料内跑出更远的距离，自然也就更低碳省油。显然，过去100年对汽车空气动力外形的持续优化，在当前的环境问题面前也被赋予了全新的意义和高度。
汽车外形进化 | 图虫
然而理想的最优设计并不能一蹴而就，如果一味追求车辆外形的低风阻，意味着车内空间的减少，或者实际驾乘体验的打折，甚至让出行变得低效，因此这样的“断舍离”在当下显得不切实际。现代人在思考如何对碳排放“断舍离”的同时，也应该兼顾目前的出行和能源使用习惯。
对于如何高效利用能源的问题，早在1939年壳牌的两位工程师也曾有过相似的思考，不过他们的行动更加实际，直接打了个赌，看谁能用一升油跑最远的距离。经过近百年的发展，今天的这项比赛已经成为一项分别在美洲、欧洲和亚洲举办的面向全球高中和大学生的教育创新项目——壳牌汽车环保马拉松。
北京理工大学的同学们参与壳牌汽车环保马拉松项目
这是一场鼓励年轻人利用技术和创新应对能效挑战的比赛，来自科学、技术、工程和数学等各个背景的同学们需要自己动手设计、制造和测试超级节能的车辆，在这个专业的汽车环保马拉松赛场上能看到各种高难度、充满前瞻性的思路。
壳牌汽车环保马拉松 | 壳牌
在下面这支视频中，就可以看到今年的中国赛场上，明星车队除了持续优化外形，还应用了各种新能源，让车辆行驶更加低碳高效。同时，同学们面向未来能源与出行变革，也提出了全新的思考，朝着一个更高效的未来能源时代而努力。
壳牌作为百年能源企业，持续秉承着“赋能进步”的战略，并在2021年制定了一个宏伟的战略目标——与社会同步，在2050年或更早实现净零排放。然而要朝着这个目标迈进，实现未来能源革命的远大畅想，从当下就应当着手让改变发生。而碳中和的解法，无疑两条路——源头减碳和末端治理。要从源头减碳，除了促进车企持续优化外形，壳牌还给出了一系列更清洁的能源解决方案，从“芯”出发来提升能源效率。
对于燃油车来说，润滑油对其核心动力输出起着至关重要的作用。润滑油可以减少发动机零部件之间的摩擦，还能保证发动机在特殊环境、温度下得以正常工作，然而从相关数据来看，由于传统润滑油提炼自石油，虽然经过了反复过滤提纯，但还是难免混入杂质，从而影响发动机性能。
壳牌则从上世纪中叶就开始研究更洁净的润滑油制造方法，终于通过PurePlus天然气制油技术（核心：费托合成）实现了“气变油”技术，将天然气成功转化为纯度高达99.5%（基于IP 368饱和烃测量行业标准方法）的壳牌喜力超凡家族润滑油，几乎没有杂质的它可以稳定地提升发动机油膜强度和抗磨能力，其优异的燃油经济性可以帮助减少最高3%（基于ACEA M111燃油经济性标准测试结果，与ACEA标淮相比）的汽车二氧化碳排放量，可以说是真正的源头减碳。
传统润滑油和使用壳牌PurePlus技术的润滑油对比 | 壳牌
壳牌能源远景之《中国能源体系2060碳中和报告》也提到，在交通运输行业，内燃机会将60%至80%的输入能量转化为热能，而相比之下，电动发动机的效率为90%，即能够将90%的输入能量转化为动能来驱动车辆前进。因此，新能源车替代燃油车也成为了全球碳中和大计的重要组成部分。2021年，全球新能源车渗透率达8.5%。其中挪威（70%）、德国（23%）、英国、法国、中国（13%）居前五。
面对全球未来交通能源结构调整的大趋势，壳牌也拓展了为新能源汽车而生的E-Fluids系列润滑油产品，它的氧化率比同类产品降低了50%（基于DKA氧化试验170°C/192hr，比较100°C下运动粘度的增加），还可提供最高9%的热导率提升（根据ASTM D7896-19，比较Shell E-Fluid技术和竞争对手产品在120°C/140°C下的热导率数据），带来了更高的冷却能力，也大大降低了部件磨损，让动力性能大幅提升。值得一提的是，同样采用了壳牌天然气制油技术的E-Fluids产品还进一步降低了油品生产与应用过程中的碳排放。
壳牌《中国能源体系2060碳中和报告》分析的未来公路运输去碳化趋势
而在末端治理方面，植树造林并利用光合作用来将二氧化碳固定在植物自身或土壤中，从而降低二氧化碳在大气中的浓度。壳牌在中国青海开发了林业碳汇造林项目，造林总面积约60万亩。截至目前，其产生的碳核证减排量达到约25万吨。
壳牌在青海的碳汇造林项目 | 壳牌
这一切都是为了面向未来的可持续发展，尽可能减少对气候的影响。作为润滑油行业最大规模的碳中和计划之一，壳牌立志抵消润滑油产品整个生命周期的所有碳排放，并抵消超过2亿升高级润滑油的年排放量，每年补偿约70万吨二氧化碳当量，这相当于减少约34万辆汽车的一年的碳排放量。壳牌通过一系列针对碳排放“断舍离”的有效举措，加速实现在2050年甚至更早成为净零排放能源企业的宏伟目标。
更低碳的未来，自然“行更远”
科技的进步归根结底离不开能源的驱动。从蒸汽机到内燃机再到新能源，工业革命见证了每一次能源发展带来的科技时代变迁。
在传统能源时期，我们只是被动接受者，并没有多种燃料和能源优化方式来选择。而现在，由于能源更加渗透到人们生活的细节之中，我们自然而然有了更多的话语权，但也从没有比今天更加关心节能减排的问题。
在同学们畅想的未来能源时代，多种能源载体将并存。其实在今天，燃油、电能、氢能、液化天然气等各种能源形式已经出现并走向成熟可用，一套全新的能源补给方案亟待提出。而壳牌早早就看到了这一点，已经开始顺应能源转型，布局能源整合，并希望通过“零售 服务”的综合能源站解决方案来提供更贴近生活、更便捷综合的能源补给系统。
壳牌综合能源站解决方案 | 壳牌
同时，由于很长一段时间内，燃油还将被持续消耗，质量不均的燃油很容易引起发动机爆震、积炭等问题，持续消耗发动机寿命，造成燃料燃烧低效不充分的问题。但所幸，今天已经有越来越多的消费者开始主动选择更高效的燃料了。
而壳牌与全球约200名科学家共同研发出了一款具有革新性的清洁配方燃油——V-Power威澎能效燃油，其中的强效净擎因子能主动清洁燃油系统关键部件，让积碳在燃烧室被完全燃烧，并有效阻止新积碳的产生，更高的辛烷值也能实现壳牌燃油家族的最佳性能，树立了高质量燃油的标杆。
壳牌V-Power威澎能效燃油有效减少积碳 | 壳牌
目前你在加油站看到的V-Power的成分类型与壳牌向法拉利车队供应的V-Power比赛燃油相似度高达99%，要知道，在使用相同升数燃油的情况下，法拉利车队能获得每圈超过半秒的提速，别看只有半秒，但已经大大地增加了夺冠的筹码。可以说壳牌V-Power能效燃油从血统上来看就已经达到了标准的赛车级水准。
壳牌V-Power，赛车级水准 | 壳牌
同时，壳牌“综合能源站”也提供着电能，为提升新能源车的充换电速度，壳牌超级快充很好地兼容了快充、冷却、安全，成为壳牌赋能绿色出行、推动能源转型的缩影。并且能源站还可以提供LNG（液化天然气）、氢能等能源服务，为“碳中和”目标作出努力。
壳牌综合能源站规划
你可能会觉得好奇，合成的碳氢化合物经过燃烧也会释放二氧化碳，怎么能是清洁能源呢？其实，人造碳氢燃料在生产过程中，从空气中消耗的二氧化碳，等量于自身燃料产生的碳排放。因此它的生产和使用过程完成了一个短的闭环。而在这个闭环中，碳氢燃料燃烧释放的二氧化碳与其生产过程中使用的二氧化碳相互抵消，整个循环自身可以做到碳中和。这和生物质能源属于清洁能源是一个道理——生物在形成中吸收的二氧化碳量与生物质发电过程产生的二氧化碳量相当。
壳牌“综合能源站”正是通过“零售 服务”全新模式，打通了能源补给和生活消费的通路，为旅途上的人、车便捷地提供补给的同时，也已经在助力整个社会提前进入高效能源时代了。
壳牌综合能源站“零售 服务”全新模式
《三体》曾经提到“技术爆炸”这一概念，是说文明为了生存，会在短暂的时间内完成跨越式发展，即便是弱小文明也能通过技术爆炸超越强大文明。
而今天我们所面临的暴雨、山火、冰川、酷暑，以及未来可以预见的各种环境问题，又何尝不是威胁人类社会生存的危机？当人类经过了前三次工业革命，所使用的能源在短短200年间经历了从煤炭、到石油、再到电气的快速迭代，而今天在日益严峻的环境危机之下，第四次工业革命所引领的能源革命也必将发生，而且，这一轮革新将是以碳中和为导向能源清洁化。
不过，我们今天可以欣喜地看到，有壳牌这样的“能源巨人”将环境保护写入长期发展的根本路线之中，也有越来越多的青少年将减碳环保放入自己宏伟的未来梦想之中，开始建立一个可再生能源为主体的现代能源体系已经不是难题，相信那个可持续的“净零”未来，已经离我们越来越近了。
2022年9月16日13:00 前往“壳牌中国”视频号观看直播
果壳商业科技传播部出品
