[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,。
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,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,、我國內(nèi)燃機(jī)及相關(guān)領(lǐng)域規(guī)模近萬億,,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是其中一大部分,。無論是行業(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)過早
“唱衰”發(fā)動(dòng)機(jī)的爆發(fā)點(diǎn)是去年之初,,各國“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),,還沒有哪個(gè)國家把“禁止內(nèi)燃機(jī)”提高至法律層面并予以落地。現(xiàn)在“唱衰”汽車發(fā)動(dòng)機(jī)還為時(shí)過早,,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,,中國內(nèi)燃機(jī)及相關(guān)領(lǐng)域規(guī)模近萬億,,可以拉動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)十幾個(gè)萬億的產(chǎn)值,內(nèi)燃機(jī)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)國民經(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)這場變革的根因是2015年全球達(dá)成共識(shí)的《巴黎協(xié)定》,。各國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,,目前市場已經(jīng)推廣的都是低成本的減排技術(shù),未來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。美國桑迪亞國家實(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)有人問到,,國內(nèi)也在謠傳國家相關(guān)部門正在探討“禁燃”,。對(duì)于這個(gè)疑問,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%,,顯然剩余市場仍被傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)占據(jù),。我國地域遼闊,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),。
從國際上來看,,歐盟、美國,、中國未來汽車市場動(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,大部分市場仍是混動(dòng),、插混汽車,。
未來,無論是傳統(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),未來的汽車或許真就成為了“空氣凈化器”,。說起熱效率,,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%增長到現(xiàn)在的41%,未來商品化的產(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,。
就拿豐田來說,,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%,,未來豐田希望通過“均質(zhì)稀燃”技術(shù)實(shí)現(xiàn)46%,,通過“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,,一汽紅旗CA4GC20TD經(jīng)濟(jì)版熱效率達(dá)到了39%(功率版為38%),。中國一汽研發(fā)總院首席專家李金成指出,“一汽提出了未來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)也沒有被畫上終結(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)路線才是我國汽車動(dòng)力市場發(fā)展正解,。(文/汽車之家 劉宏龍)
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