[汽車之家 行業(yè)] 又是一年歲末時(shí),。回望2019,,新舊力量正面交鋒,,科技創(chuàng)新加速格局重構(gòu),商業(yè)生態(tài)發(fā)生巨大變革,。汽車之家行業(yè)團(tuán)隊(duì)推出《年終紀(jì)事2019》(查看所有)特別策劃,,深訪新聞當(dāng)事人與現(xiàn)象制造者,探討影響產(chǎn)業(yè)命運(yùn)的焦點(diǎn)話題,,詮釋行進(jìn)中的汽車中國(guó),。
這一期的焦點(diǎn)——發(fā)動(dòng)機(jī)。在當(dāng)下輿論環(huán)境中探討發(fā)動(dòng)機(jī),,應(yīng)該算是一種回歸,。當(dāng)大家都把目光聚焦在電動(dòng)車、自動(dòng)駕駛,、智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域時(shí),當(dāng)資本都流向新興產(chǎn)業(yè)時(shí),,已經(jīng)咆哮百余年的發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)似乎逐漸被忽視,,甚至出現(xiàn)了強(qiáng)烈的“唱衰”聲音,。任何人都不會(huì)否認(rèn)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等新興技術(shù)在特定領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),,但汽車發(fā)動(dòng)機(jī)乃至更廣闊的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)就會(huì)衰落,?值此,,我們應(yīng)該仔細(xì)品味全球發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)那些最真實(shí)的聲音。
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1,、我國(guó)內(nèi)燃機(jī)及相關(guān)領(lǐng)域規(guī)模近萬(wàn)億,,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是其中一大部分。無(wú)論是行業(yè)內(nèi)人士還是普通汽車消費(fèi)者都應(yīng)該重新審視發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè),,了解發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要性,。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)電氣化延續(xù)了這個(gè)產(chǎn)業(yè)的生命,,汽車行業(yè)不會(huì)完全脫離發(fā)動(dòng)機(jī)而存在,,2030年發(fā)動(dòng)機(jī)使用率仍然占市場(chǎng)70%以上。
3,、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域,,提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率也是全球汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo),50%以上熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)或許在十年內(nèi)就可以商品化,。
● “唱衰”發(fā)動(dòng)機(jī)為時(shí)過(guò)早
“唱衰”發(fā)動(dòng)機(jī)的爆發(fā)點(diǎn)是去年之初,,各國(guó)“禁燃令”(指停止銷售傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車)被炒作之時(shí),一些行業(yè)人士,、媒體的過(guò)度解讀,、誤讀,甚至斷章取義讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)風(fēng)聲出現(xiàn)了異樣,。在邁進(jìn)2020年之前,,我們應(yīng)該明確一個(gè)事實(shí),還沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家把“禁止內(nèi)燃機(jī)”提高至法律層面并予以落地�,,F(xiàn)在“唱衰”汽車發(fā)動(dòng)機(jī)還為時(shí)過(guò)早,,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀我們應(yīng)該理性看待。
首先,,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的認(rèn)知,,我們要擴(kuò)大視角。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)并不是內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的全部,。同濟(jì)大學(xué)教授李理光曾提到,,中國(guó)內(nèi)燃機(jī)及相關(guān)領(lǐng)域規(guī)模近萬(wàn)億,可以拉動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)十幾個(gè)萬(wàn)億的產(chǎn)值,,內(nèi)燃機(jī)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性不言而喻,。
其次,基于目前內(nèi)燃機(jī)工業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的重要地位,,內(nèi)燃機(jī)相關(guān)細(xì)分市場(chǎng)也應(yīng)該承擔(dān)更大的節(jié)能減排責(zé)任。當(dāng)前,,全球汽車企業(yè)都承擔(dān)著巨大的節(jié)能減排壓力,,而真正推動(dòng)這場(chǎng)變革的根因是2015年全球達(dá)成共識(shí)的《巴黎協(xié)定》。各國(guó)都為此提出了降低碳排放的具體目標(biāo),,尤其是針對(duì)汽車行業(yè)。意大利佩魯賈大學(xué)教授Michele Battistoni稱,,歐盟對(duì)汽車碳排放的要求意味著發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)還有更多的工作要做,,目前市場(chǎng)已經(jīng)推廣的都是低成本的減排技術(shù),未來(lái)想要使用減排效果更好的技術(shù),,就要付出更多的成本,。
第三,,電動(dòng)汽車不燒燃油就減排了?這是錯(cuò)誤觀點(diǎn),。降低碳排放不應(yīng)只看車輛使用層面,,應(yīng)該從車輛生產(chǎn)制造到回收的全生命周期進(jìn)行對(duì)比。未來(lái)隨著核電以及清潔能源發(fā)電比例的提升,,純電汽車在碳排放方面才會(huì)有優(yōu)勢(shì),。美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒試驗(yàn)室主任Paul Miles提供的數(shù)據(jù)顯示,2018年傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車全生命周期內(nèi)碳排放量要低于純電動(dòng)汽車,,主要原因就是世界范圍內(nèi)火電使用比例仍然很高,。為此,現(xiàn)階段“唱衰”發(fā)動(dòng)機(jī),、一味推廣純電動(dòng)車未必是最恰當(dāng)?shù)倪x擇,。
● 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)完全消失
綜合來(lái)看,業(yè)內(nèi)對(duì)2030年發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用比例的預(yù)期在70%以上,。也許會(huì)有人問(wèn)到,,國(guó)內(nèi)也在謠傳國(guó)家相關(guān)部門正在探討“禁燃”。對(duì)于這個(gè)疑問(wèn),,大家可以關(guān)注工信部剛剛發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(征求意見(jiàn)稿),。
其中,新能源汽車的定義包括純電動(dòng)汽車,、插電式混合動(dòng)力(含增程式)汽車,、燃料電池汽車,這意味著發(fā)展新能源汽車不是一桿子把發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)打死,,發(fā)動(dòng)機(jī)電氣化后在插電式,、增程式新能源車上仍有很大需求。
文件中還有一個(gè)指標(biāo),,2025年新能源汽車新車銷量占比約為25%,,顯然剩余市場(chǎng)仍被傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)占據(jù)。我國(guó)地域遼闊,,在一些高原,、高溫、高寒區(qū)域,,內(nèi)燃機(jī)在交通運(yùn)輸,、發(fā)電、工程機(jī)械等領(lǐng)域的能力是其它動(dòng)力系統(tǒng)不可替代的,。
『理想ONE 增程混動(dòng)系統(tǒng)』
實(shí)際上,,汽車電動(dòng)化的含義是廣泛的,發(fā)動(dòng)機(jī)的電氣化也是汽車電動(dòng)化的一種方式,,混動(dòng)就是很典型的例子,。發(fā)動(dòng)機(jī)不是一個(gè)孤膽英雄,,未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)需要與多種技術(shù)協(xié)作發(fā)展,比如48V的中度混合車型,、插電混合動(dòng)力等,。
豐田明確提出了擴(kuò)大電動(dòng)化車輛銷量的發(fā)展目標(biāo),到2030年電動(dòng)化車型占比50%,。豐田汽車動(dòng)力總成產(chǎn)品企劃部主任工程師上原隆史向我們介紹,,豐田的電動(dòng)化車型并非單指純電動(dòng),而是包括插電式混合動(dòng)力,,屆時(shí)仍有約90%的豐田汽車需要使用發(fā)動(dòng)機(jī),。
從國(guó)際上來(lái)看,歐盟,、美國(guó),、中國(guó)未來(lái)汽車市場(chǎng)動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)成比例是不同的,但基于發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)都會(huì)是主流,。韓國(guó)雖然在倡導(dǎo)氫能汽車的發(fā)展,,預(yù)計(jì)2030年燃料電池汽車可能占市場(chǎng)的10%,但即使到2050年也不會(huì)發(fā)展到一個(gè)很大的份額,,大部分市場(chǎng)仍是混動(dòng),、插混汽車。
未來(lái),,無(wú)論是傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)還是純電、氫能,,每一種技術(shù)都在不斷演進(jìn),,也都面臨著一定的風(fēng)險(xiǎn)和不確定性,技術(shù)多元化才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展正解。
● 發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率奔向50%以上
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的提升和排放處理技術(shù)的改進(jìn),,未來(lái)的汽車或許真就成為了“空氣凈化器”。說(shuō)起熱效率,,日本汽車企業(yè)仍處于較為領(lǐng)先的位置。日本汽車企業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用思路都是不同的,但目標(biāo)是一致的——不斷提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率,。從1995年至今,,日本汽車企業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率從37%增長(zhǎng)到現(xiàn)在的41%,,未來(lái)商品化的產(chǎn)品可以達(dá)到45%,下一步大家都會(huì)向51%發(fā)起挑戰(zhàn),,并且可靠性還在提升,、成本還在降低。
就拿豐田來(lái)說(shuō),,1997年普銳斯上搭載的混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)(1NZ-FXE)熱效率為37.6%,,今天豐田TNGA平臺(tái)下混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到41%,未來(lái)豐田希望通過(guò)“均質(zhì)稀燃”技術(shù)實(shí)現(xiàn)46%,,通過(guò)“超級(jí)稀燃”技術(shù)達(dá)到48%(指較大空燃比的稀薄燃燒),。
今年初,,日本SIP項(xiàng)目(由政府牽頭的戰(zhàn)略性創(chuàng)新項(xiàng)目)中,早稻田大學(xué)等單位組成的研究小組在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了汽油機(jī)熱效率51.5%,。馬自達(dá)近期宣布在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了汽油機(jī)56%的熱效率指標(biāo),。最近也有兩家中國(guó)本土企業(yè)分別在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了汽油機(jī)49.5%、48%的熱效率,。
『馬自達(dá)新一代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)』
在中國(guó),,一汽紅旗CA4GC20TD經(jīng)濟(jì)版熱效率達(dá)到了39%(功率版為38%)。中國(guó)一汽研發(fā)總院首席專家李金成指出,,“一汽提出了未來(lái)新車降低油耗的目標(biāo),,其中發(fā)動(dòng)機(jī)要貢獻(xiàn)58%,因此技術(shù)需要不斷升級(jí),。混動(dòng)也是一汽的主要技術(shù)路線,,這方面我們做了41%熱效率的專用發(fā)動(dòng)機(jī)。2025年我們要實(shí)現(xiàn)45%的目標(biāo),,未來(lái)也會(huì)向50%邁進(jìn),。”
關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn),,李理光給出了三個(gè)階段的技術(shù)應(yīng)用建議,。近期,主要推廣阿特金森循環(huán)/米勒循環(huán),、高壓縮比13:1,、350bar直噴系統(tǒng)、高能點(diǎn)火,、EGR,、熱管理技術(shù)、低粘度機(jī)油(XW-20)等,。
中期推廣深度阿特金森循環(huán)/米勒循環(huán),、高壓縮比15:1、500bar直噴系統(tǒng),、可變壓縮比,、稀薄燃燒及稀薄燃燒后處理、點(diǎn)火輔助壓燃,、AI與智能控制,、高能點(diǎn)火、附件電氣化,、熱管理技術(shù),、低粘度機(jī)油(XW-16)、碳中性燃料等。
『日產(chǎn)可變壓縮比系統(tǒng)』
后期實(shí)施壓燃,、超級(jí)稀燃,、超高壓縮比、1000bar直噴系統(tǒng),、智能燃燒反饋控制,、氧氣燃料、壓燃燃料,、零排放后處理、低粘度機(jī)油(XW-8),、絕熱技術(shù),、余熱回收技術(shù)等。李理光認(rèn)為,,盡管很多先進(jìn)技術(shù)處于概念階段或?qū)嶒?yàn)室階段,,但并非不能實(shí)現(xiàn)推廣,“預(yù)計(jì)在2025-2030年之間,,50%熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)有可能商品化”,。
全文總結(jié):
市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整不會(huì)一蹴而就,發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)也沒(méi)有被畫(huà)上終結(jié)的符號(hào),,反而有更大的技術(shù)升級(jí)需求,。這個(gè)行業(yè)需要更多的電氣化人才,未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)并不會(huì)獨(dú)立存在,,反而會(huì)與更多的電氣化系統(tǒng)融合在一起,。一味“唱衰”發(fā)動(dòng)機(jī)不合時(shí)宜,多元化技術(shù)路線才是我國(guó)汽車動(dòng)力市場(chǎng)發(fā)展正解,。(文/汽車之家 劉宏龍)
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