撰文 / 馬曉蕾

編輯 / 錢亞光

設(shè)計(jì) / 趙昊然

來源 / Autonews

作者 / HANS GREIMEL

在電動(dòng)汽車時(shí)代，豐田汽車公司遭受的指責(zé)幾乎是最多的，許多人認(rèn)為這家日本汽車制造商堅(jiān)持使用內(nèi)燃機(jī)的做法不僅很落伍，還不符合生態(tài)要求。

但是，如果有一種技術(shù)不僅可以使未來的發(fā)動(dòng)機(jī)不產(chǎn)生碳排放，還可以在行駛過程中吸入二氧化碳，豐田的堅(jiān)持還會(huì)被詬病嗎？

現(xiàn)在，豐田汽車公司正在展示這樣一種技術(shù)——碳捕捉發(fā)動(dòng)機(jī)，該技術(shù)為車輛發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)試了該系統(tǒng)。

GR卡羅拉搭載的是一款氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，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。

舊瓶裝新酒

圖：一輛豐田GR卡羅拉賽車測(cè)試裝有該公司生產(chǎn)的碳捕捉過濾器的發(fā)動(dòng)機(jī)。

“碳捕捉技術(shù)在基建行業(yè)發(fā)展迅速，”GR汽車開發(fā)項(xiàng)目總經(jīng)理伊藤直明（Naoaki Ito）說，“但據(jù)我們所知，豐田是第一家在汽車上測(cè)試這種技術(shù)的公司。”

豐田一直主張?zhí)剿髋f技術(shù)的新用途。

該公司表示，內(nèi)燃機(jī)仍有潛力為碳中和盡一份力，同時(shí)還能留住就業(yè)崗位，并保留令車迷們無比留戀的轟鳴聲與駕駛感。作為該汽車制造商多路徑綠色汽車發(fā)展戰(zhàn)略的一部分，豐田于今年1月宣布了新一輪先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)計(jì)劃。

豐田章男倡導(dǎo)的豐田多元化發(fā)展戰(zhàn)略曾一度遭到投資者、環(huán)保人士和電動(dòng)汽車愛好者的抨擊，他們要求豐田更快地轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車。

但隨著豐田混合動(dòng)力汽車的利潤(rùn)和銷量創(chuàng)下歷史新高，以及市場(chǎng)對(duì)快速轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車的樂觀情緒降溫，豐田開始獲得“平反”。在過去的一年里，投資者已將豐田的股價(jià)抬高了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(guān)，成為首家突破這一里程碑的日本公司。

2023年，豐田標(biāo)準(zhǔn)混合動(dòng)力汽車的全球銷量飆升31%，達(dá)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(yù)計(jì)豐田的主要精力仍集中在能夠使混合動(dòng)力汽車更清潔的裝置上。

但是，氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和碳捕捉提供了一個(gè)新的發(fā)展方向。

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

圖：川崎重工能源系統(tǒng)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(yùn)動(dòng)和性能部門使用實(shí)驗(yàn)車進(jìn)行了氫燃燒和其他新技術(shù)的測(cè)試。

碳捕捉系統(tǒng)由兩個(gè)圓形過濾器和一個(gè)液體容器組成，前者用于捕獲空氣中的二氧化碳，后者用于吸收和儲(chǔ)存過濾器中的二氧化碳。

重要的是，該系統(tǒng)不需要額外的能量來清除二氧化碳，發(fā)動(dòng)機(jī)自身的熱量將過濾器中的碳釋放到液體中。在液體中，碳被吸收并與烷基胺溶液結(jié)合，然后進(jìn)行處理。

關(guān)鍵在于過濾器中的陶瓷催化劑上涂有川崎重工開發(fā)的二氧化碳吸收劑。該技術(shù)與一般排氣管中使用的技術(shù)類似。

過濾器有兩個(gè)。一個(gè)安裝在空氣凈化器的進(jìn)氣口，每秒可吸入60升外部空氣。另一個(gè)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙前部，沿著機(jī)油的路徑吸收二氧化碳。

還很遙遠(yuǎn)

不過，該技術(shù)的商業(yè)化仍有許多障礙。

在測(cè)試中，該技術(shù)只能清除空氣中少量的二氧化碳，甚至低于傳統(tǒng)車輛在正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的碳量。測(cè)試車每跑20圈只能捕獲20克二氧化碳。而根據(jù)美國(guó)環(huán)保署（EPA）的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)平均每消耗1加侖（約3.785升）就會(huì)排放出8887克二氧化碳。

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

因此，要在商業(yè)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(jí)汽車分析師遠(yuǎn)藤浩二（Koji Endo）說，豐田的試驗(yàn)可能永遠(yuǎn)不會(huì)應(yīng)用到乘用車上，最終可能只是一個(gè)專利試驗(yàn)項(xiàng)目。他說，即使實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，碳捕捉技術(shù)也可能更適合重型卡車或可容納更大過濾器的工業(yè)級(jí)陸地運(yùn)輸車。

但至少這一想法表明豐田公司在碳中和的進(jìn)程對(duì)清潔燃燒的重視。

“他們?nèi)匀恍枰l(fā)動(dòng)機(jī)作為通往純電動(dòng)汽車的橋梁。”遠(yuǎn)藤浩二說，“他們應(yīng)該繼續(xù)提高內(nèi)燃機(jī)的效率，這樣當(dāng)與混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合時(shí)，在整個(gè)生命周期的排放評(píng)估方面甚至可以與電動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

這種嘗試就像豐田首次在普銳斯插電式混合動(dòng)力汽車上安裝太陽能電池板。起初，這項(xiàng)技術(shù)似乎只是噱頭。但后來，經(jīng)過不斷開發(fā)和改進(jìn)，它開始增值。

伊藤承認(rèn)：“與全球產(chǎn)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(gè)新創(chuàng)意的起點(diǎn)都很小。”

他說：“二氧化碳捕捉技術(shù)的開發(fā)還處于初期階段，但我們正在利用賽車運(yùn)動(dòng)來加快開發(fā)速度。我們認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)很有潛力，并將繼續(xù)開發(fā)下去。”