撰文 / 馬曉蕾

編輯 / 錢亞光

設計 / 趙昊然

來源 / Autonews

作者 /HANS GREIMEL

在電動汽車時代，豐田汽車公司遭受的指責幾乎是最多的，許多人認爲這家日本汽車制造商堅持使用內燃機的做法不僅很落伍，還不符合生態要求。

但是，如果有一種技術不僅可以使未來的發動機不産生碳排放，還可以在行駛過程中吸入二氧化碳，豐田的堅持還會被诟病嗎？

現在，豐田汽車公司正在展示這樣一種技術——碳捕捉發動機，該技術爲車輛發動機安裝一種新型碳捕捉過濾裝置。豐田于2023年在GR卡羅拉賽車上測試了該系統。

GR卡羅拉搭載的是一款氫燃料發動機，只排放微量的二氧化碳，而每跑一圈，過濾裝置就能將二氧化碳從大氣中清除。

圖：一輛豐田GR卡羅拉賽車測試裝有該公司生産的碳捕捉過濾器的發動機。

“碳捕捉技術在基建行業發展迅速，”GR汽車開發項目總經理伊藤直明（Naoaki Ito）說，“但據我們所知，豐田是第一家在汽車上測試這種技術的公司。”

豐田一直主張探索舊技術的新用途。

該公司表示，內燃機仍有潛力爲碳中和盡一份力，同時還能留住就業崗位，並保留令車迷們無比留戀的轟鳴聲與駕駛感。作爲該汽車制造商多路徑綠色汽車發展戰略的一部分，豐田于今年1月宣布了新一輪先進內燃機的研發計劃。

豐田章男倡導的豐田多元化發展戰略曾一度遭到投資者、環保人士和電動汽車愛好者的抨擊，他們要求豐田更快地轉向電動汽車。

但隨著豐田混合動力汽車的利潤和銷量創下曆史新高，以及市場對快速轉向電動汽車的樂觀情緒降溫，豐田開始獲得“平反”。在過去的一年裏，投資者已將豐田的股價擡高了80%，自1月1日以來更是上漲了約30%。

這家汽車制造商的市值在2月突破了50萬億日元（約合人民幣23913.5億元）大關，成爲首家突破這一裏程碑的日本公司。

2023年，豐田標准混合動力汽車的全球銷量飙升31%，達到340萬輛。它們占全球交付量的比例從2022年的27%上升到33%。預計豐田的主要精力仍集中在能夠使混合動力汽車更清潔的裝置上。

但是，氫燃料發動機和碳捕捉提供了一個新的發展方向。

去年夏天，在日本西南部舉行的一場五小時耐力賽中，豐田新秀賽車隊駕駛GR卡羅拉首次亮相碳捕捉技術。

圖：川崎重工能源系統研究部的田中一雄（Kazuo Tanaka）解釋了該公司的吸收劑是如何通過直接捕捉空氣來吸收二氧化碳的。

豐田公司的Gazoo Racing賽車運動和性能部門使用實驗車進行了氫燃燒和其他新技術的測試。

碳捕捉系統由兩個圓形過濾器和一個液體容器組成，前者用于捕獲空氣中的二氧化碳，後者用于吸收和儲存過濾器中的二氧化碳。

重要的是，該系統不需要額外的能量來清除二氧化碳，發動機自身的熱量將過濾器中的碳釋放到液體中。在液體中，碳被吸收並與烷基胺溶液結合，然後進行處理。

關鍵在于過濾器中的陶瓷催化劑上塗有川崎重工開發的二氧化碳吸收劑。該技術與一般排氣管中使用的技術類似。

過濾器有兩個。一個安裝在空氣淨化器的進氣口，每秒可吸入60升外部空氣。另一個安裝在發動機艙前部，沿著機油的路徑吸收二氧化碳。

不過，該技術的商業化仍有許多障礙。

在測試中，該技術只能清除空氣中少量的二氧化碳，甚至低于傳統車輛在正常運行時産生的碳量。測試車每跑20圈只能捕獲20克二氧化碳。而根據美國環保署（EPA）的數據，傳統汽油發動機平均每消耗1加侖（約3.785升）就會排放出8887克二氧化碳。

此外，在豐田的賽車上，每次進站都需要手動更換過濾器。而如何安全處理吸收液目前爭議還比較大。

因此，要在商業上可行，還需要做更多工作。

取得成果的步驟

東京SBI證券公司高級汽車分析師遠藤浩二（Koji Endo）說，豐田的試驗可能永遠不會應用到乘用車上，最終可能只是一個專利試驗項目。他說，即使實現了商業化，碳捕捉技術也可能更適合重型卡車或可容納更大過濾器的工業級陸地運輸車。

但至少這一想法表明豐田公司在碳中和的進程對清潔燃燒的重視。

“他們仍然需要發動機作爲通往純電動汽車的橋梁。”遠藤浩二說，“他們應該繼續提高內燃機的效率，這樣當與混合動力系統結合時，在整個生命周期的排放評估方面甚至可以與電動汽車相媲美。”

更大的過濾器無疑可以捕獲更多的碳，但成本也更高，而且占用空間。豐田公司的伊藤說，更換過濾器也必須以某種方式實現自動化。

這種嘗試就像豐田首次在普銳斯插電式混合動力汽車上安裝太陽能電池板。起初，這項技術似乎只是噱頭。但後來，經過不斷開發和改進，它開始增值。

伊藤承認：“與全球産生的二氧化碳量相比，回收的二氧化碳量很小。但他指出，每個新創意的起點都很小。”

他說：“二氧化碳捕捉技術的開發還處于初期階段，但我們正在利用賽車運動來加快開發速度。我們認爲這項技術很有潛力，並將繼續開發下去。”