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展望未来汽车的动力发展,高效内燃机的发展之道

余笑言2019-11-073521浏览

11月15日,以“燃擎·际会”为主题的2019汽车动力发展趋势高峰论坛暨驭山挑战赛颁奖典礼在京召开。本次论坛上,众多行业领导、媒体专家、企业代表相聚一堂,就未来汽车动力发展大趋势进行深入探讨,并重审与解构了汽车动力的演进之美和技术高点。同时,由寰球汽车集团举办的“燃擎·正当红”2019驭山挑战赛的各项奖项也于本次论坛上正式公布。

内燃机的困境与未来

时间拨回到19世纪80年代,卡尔·弗里特立奇·本茨发明了第一辆内燃机汽车,传统意义上的汽车正式诞生。在随后的百余年时间里,尽管汽车的样式已发生了翻天覆地的变化,但汽车“心脏”依旧是内燃机。然而近些年来,这种情况似乎正在发生着变化。一方面,伴随着环境的日趋恶化,燃油车的排放问题被进一步放大,甚至有国家将燃油车当作破坏环境的“头号杀手”;另一方面,伴随着汽车“新四化”的加速到来,越来越多的车企将中心转移至高效动力技术与新能源技术。

据了解,自2019年7月1日起,北京市对于重型燃油车以及公交和环卫重型柴油车已经开始执行国六b排放标准,轻型车汽油车和重型柴油车的国六b排放标准则从2020年1月1日起执行。相比国五排放标准,轻型车国六b排放标准大幅加严了污染物排放限值,氮氧化物(NOx)加严了77%,颗粒物(PM)加严了67%,新增颗粒物个数(PN)和氨(NH3)的限值。显然,无论是从市场趋势还是政策走向来看,高排放的燃油车已经不适合这个时代了,高效内燃机与新能源动力已经成为了时代的风向标。

对于这一问题,寰球集团总编辑王鑫表示:“从长远角度来看,包括纯电动在内的新能源将成为大趋势,但是,目前市场接受度、使用环境等条件的逐步提高和完善还需要时间,纯电动很难在短时间内完全满足市场和社会的需要。所以,在有关汽车动力路径的选择与探索上,还需要再认识、再梳理。”1.png

这在近来的新能源汽车销售数据上也可以看出端倪:根据国家统计局九月份发布的汽车销量统计数据,新能源汽车九月份销量同比下滑24%。至此,中国新能源汽车销量连续三个月销量下滑。销量下滑背后的原因必然是复杂的,但从侧面也可以看出,中国汽车消费者对于新能源汽车的接受度仍然有待提高,相关配套设施的建设与完善还有很长的路要走。

然而,在各种外部因素的作用下,中国汽车产业仍然出现不同程度的追求新能源汽车不重视传统动力的现象,这对中国汽车技术产业的发展具有极大的损伤,甚至可以说是中国汽车技术与世界汽车发展技术脱节的表现。全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示:“低碳化、信息化、智能化这个是非常重要的趋势,节能汽车与新能源汽车是我们发展的重点,但从来没有说完全转到新能源车,节能车和新能源车是整个发展的大趋势,这个是我们整个行业发展的特征。”2.png

在大力推广新能源汽车布局的同时,传统燃料汽车似乎被遗忘在角落。“高能耗”“高污染”的言论直至传统燃料汽车,随着大量资本流入新能源技术的布局与研发,中国内燃机技术的发展逐步放缓,似乎进入了难以摆脱的困境之中。

对此,原中国内燃机工业协会副秘书长魏安力表达了对产业发展的忧虑:作为降低我国石油消耗,保护能源安全,减少环境污染,落实节能减排发展战略的“两个轮子”,电动汽车和高效传统能源汽车的发展必须并驾齐驱,双管齐下。如果单单强调其中一方的发展,很可能会对汽车行业的未来发展带来巨大的风险。6.png

为什么中国内燃机的发展逐渐陷入困境了呢?魏安力表示有以下三个原因:首先是创新原动力的下降,资本的倾斜以及人才的流失,导致中国内燃机技术的发展速度逐步放缓;第二则是产业基础的高度弱化。他认为,随着汽车产业的板块转移,中国的汽车基础产业流失,导致产业基础高度弱化,从而阻碍了新技术的进一步发展;最后则是人才断代的问题。当下的中国十分缺乏相关技术的人才,而在相关学科的投入不够,人才培育缓慢,出现了人才断代的问题,直接影响相关技术的发展。

同时,魏安力还指出,汽车的智能化与电动化并没有必然的联系,而内燃机技术与智能化发展也不是互斥关系,通过对内燃机的电气化技术发展,也能很好地完成对汽车智能化的支持。

清华大学教授、清华大学燃烧能源中心副主任帅石金进一步指出:“内燃机跟电机混合之后优势互补,具有强大的生命力,混合动力不是过渡的技术路线,是非常好的普及技术路线。新一代内燃机不是没有机会,而是有更多的机会。”

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“在可预见的未来,内燃动力仍然还是动力装置的主导,深度结合电动化、网联化和智能化以及共享这样一些技术,是内燃动力家用轿车一个非常美好的未来。”对于内燃机的未来,天津大学教授、内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德同样认定其主导地位。4.png

IHS Markit中国轻型车动力系统分析师张文娟的分析结果同样显示,发动机电气化是必然的趋势,但车企必须考虑的自身产品和技术路线的选择,如何达标合规将成为未来推动整个技术升级的核心因素。

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与此同时, 原中国内燃机工业协会副秘书长魏安力在肯定中国的能源结构短时间内不会改变之外,还指出了未来内燃机发展的关键。在魏安力看来,电动汽车和高效传统能源汽车是降低我国石油消耗,保护能源安全,减少环境污染,落实节能减排发展战略的“两个轮子”。

 

汽车企业内的内燃机技术发展

上汽通用汽车泛亚汽车技术中心发动机燃烧及架构技术总监王立新则从车企层面,对目前高效动力技术进行了深入解读,他表示,从法规角度来说,对发动机的燃油经济性和排放提出了更高的要求。从客户角度来说,中国客户对于动力系统的性能、响应和NVH的表现更加敏感。这些都是上汽通用不断研究和升级高效发动机技术的根本驱动。上汽通用汽车的第八代Ecotec系列发动机,是Ecotec发动机家族的传承和发展, 排量有2.0T/1.3T/1.0T,与这些发动机相匹配的,是与之同步开发的全新CVT及9AT/10AT变速箱。在上汽通用严苛的质量管控体系下,第八代Ecotec系列发动机完全能够满足国六B排放标准。7.png

不可否认,汽车企业在当下所面临的的压力是巨大的,但是随着各企业不断深入对高效动力的研发,多数主机厂已经针对目前的环境拥有了足够的技术储备。吉利汽车集团动力研究院、发动机设计总工程师刘国庆表示:“受市场与法规的双向驱动,吉利汽车集团采用多元化驱动技术布局,以混合动力、传统动力为支点加深电器化进程。领克03使用的1.5T发动机是最具代表的产品,其形成了一个黄金的动力组合,基于高效增压技术形成了多元化的平台。”8.png

由此观之,中国大企业对于内燃机技术的发展前景还是十分乐观的。实际上,世界上的车企巨头也从未放缓过对于内燃机新技术的开发与应用。

丰田2.5L Dynamic Force Engine峰值有效热效率达到41%,高于国内内燃机自有技术的峰值有效热效率。而丰田今年才正式开启纯电电动车的产业布局。但在大的产业布局上,丰田也更倾向于动力的多样化:传统燃料汽车、HEV(混合动力汽车)、PHEV(插电混动汽车)、EV(纯电动汽车)和FCEV(燃料电池汽车)多线并行,而完全的纯电动化似乎从不在它的计划之中。

这也能给国内的企业提个醒:押码纯电电动车无可厚非,但是如何避免“把鸡蛋放在一个篮子里”而导致的自身抗风险能力较弱,却是每一个企业需要思考的问题。

在11月5日举行的2019年新能源汽车智新峰会上,国家新能源汽车创新工程专家组组长王秉刚也表示:新能源车取代燃油车远未到期。因此,高效传统能源汽车的发展前景依旧令人看好。

2019驭山挑战赛的各项奖项公布

在此前举办的“燃擎·正当红”2019驭山挑战赛中,来自业内相关领域的资深专家及媒体对12款产品通过长达285公里的专业、深度测试,最终评选出了获奖车型以及代表企业。本次发布会的尾声,“燃擎·正当红”2019驭山挑战赛的各项奖项正式公布。

以下为车型及发动机获奖名录:

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燃擎·瞩目车型 北京现代新一代ix25

燃擎·期待企业 奇瑞捷豹路虎

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燃擎·酷行车型 全新Jeep自由侠   

燃擎·实力车型 广汽本田新一代凌派

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燃擎·品质车型 奇瑞艾瑞泽5 Pro

燃擎·跃新车型 全新一代传祺GA6

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燃擎·劲驭车型 长安福特新一代福克斯

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燃擎·星驭车型 全新梅赛德斯-奔驰长轴距A级轿车

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燃擎·领驭车型 领克03

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年度燃擎发动机 上汽通用Ecotec系列发动机

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年度风云发动机 领克Drive-E系列发动机


从与会嘉宾、车企领导的发言中不难看出,发展新能源动力的同时,不能放弃传统动力的发展。在政策、市场、技术等综合因素的推动下,高效发动机是内燃机技术转型与升级的必然趋势,是现阶段汽车动力的重要发展方向,也是传统汽车过渡到新能源汽车的关节环节。

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