内燃机进入“绿化”时代 长城等多家自主车企押宝混动技术

作者:刘晓林 2021-07-09 18:34

虽然内燃机多方面“转型”已初成趋势,但规模决定转型和生存的空间。

经济观察报 记者刘晓林 实习生胡耀丹 2019年,戴姆勒高层一句“在发展路线规划中没有关于未来汽油发动机开发的计划”引来多方猜测,以至于戴姆勒和头部供应商不得不辟谣称“并未放弃内燃机”。但在所有车企已全面宣布转向电动化的趋势下,“内燃机”在汽车领域的生存空间已被默认为在快速消失。

而如今,“双碳”目标的出现,进一步加剧了内燃机的生存危机。

随着整车制造商开始制定“碳中和”日程表,拥有漫长产业链的汽车业正在将“减碳”任务逐层分解到各个环节。而汽车领域中,内燃机作为汽车的“心脏”,成为这一减碳链条的“C位”担当。“提高内燃机效率,是(交通领域)达成双碳目标的关键之一”,在日前举行的长城汽车蜂巢动力第1000万台发动机下线仪式上,中国内燃机工业协会秘书长刑敏透露,去年国内共生产了8150万台内燃机,内燃机配套的下游产品占全球1/3,是名副其实的内燃机制造大国。其中,汽车是内燃机主要应用领域。根据产业规划,至2025年,传统燃油车仍将占据汽车销量的80%,内燃机短期内也将继续作为汽车驱动的主要形式。

另一方面,公开数据显示,我国交通运输业的二氧化碳排放约占全国10%,业内专家认为,排放的绝对值仍在上升阶段,预计到2030年将达到12.5亿吨。针对“碳中和”目标的达成,乘用车领域的承诺是:与2005年相比,2030年中国乘用车碳排放需降低约61%。内燃机的清洁化改造将是达成这一目标的重要途径之一。

事实上,从新能源汽车推向市场开始,内燃机的唱衰之声就开始不断出现。按照规划,至2035年,国内每年有一半汽车销量为新能源汽车。但从整个制造业经济的角度出发,内燃机不可能也不允许就此“衰落”。中国汽车工业协会副秘书长师建华指出,2020年中国主流内燃机企业的全年主营业务达到3.9万亿,这是一个典型的支柱型产业。

这也意味着,在新能源汽车快速普及和“双碳”目标的双重压力下,内燃机如何开辟新的生存空间已成为产业重要课题。

双碳”目标压顶

2019年“戴姆勒暂停燃油发动机研发”的消息只是为“内燃机已死”的言论开了个头。在新能源汽车如火如荼、跨界造车者蜂拥而至的现在,唱衰内燃机的声音日渐增多。近日,有外媒报道称,奥迪计划在2026年推出最后一款搭载汽油/柴油发动机的内燃机车型;大众则将在2033-2035年前放弃内燃机汽车。在此背景下,内燃机行业几度被冠以“夕阳产业”之名。

不过,有关“‘双碳’压力是否为内燃机的‘催命符’”这一问题的争论颇多,有观点认为,多家巨头级车企对内燃机汽车的摒弃只意味着“传统动力”的消亡,但这并不意味着内燃机的消亡。“双碳”目标的实现,甚至被认为需要依赖内燃机的转型来达成。“很多企业宣布说到什么时候就不再做传统动力投入了,但是它没有宣布不再投入混合动力。”在接受包括经济观察报在内的记者采访时,长城汽车蜂巢易创科技有限公司联席董事长陈晓亮认为,外界对“内燃机”的理解有误差。“发动机燃烧做功的方式不会因为燃料的变迁而被替代,只是由于碳排放和安全等原因,燃料形式可能会发生变化。”陈晓亮称,内燃机作为重要的驱动模式,同样具有多元化的技术提升空间。

同时,今年4月召开的第二届世界内燃机大会上,也有多位专家公开为内燃机“站台”。全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢表示,内燃机行业要针对新的混合动力驱动系统需求,融合智能化的技术,推动产业转型升级。

业内对内燃机行业转型升级的支持,建立在对未来汽车销量的预估之上。去年10月,《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》发布,根据该份路线图,2035年我国节能汽车与新能源汽车年销量将各占50%。这意味着,面对着新能源汽车的挑战,装配内燃机的节能汽车在未来至少十四年的时间内在销量上仍具备一定优势。

在此情况下,内燃机的“绿化”被多个专家认为是实现“碳达峰”“碳中和”目标的关键一步。

在今年6月举行的第六届中国汽车动力技术大会上,中国汽车工程学会特聘顾问、国际欧亚科学院院士王秉刚表示,未来很长一段时间内,燃油车仍将是市场的主体,并占有主导性的市场份额。在“双碳”目标下,行业更应该关注混合动力技术的发展。在长城汽车蜂巢动力第1000万台发动机下线仪式中,师建华也对此表达了同样的观点。

邢敏强调,内燃机支撑了中国制造2025发展中的10个重大领域,未来在移动动力装置中具有支配地位。这种“支配地位”建立在“绿化”转型的基础上,根据去年12月发布的《内燃机行业“十四五”发展规划》,“十四五”期间,每年要有8000万台新品内燃机满足国民经济的刚性需求,而节能减排则是内燃机行业的发展导向。

内燃机新定义

在节能减排的硬需求下,内燃机的“绿化”转型已经成为决定汽车业双碳目标实现效率的关键之一。“高效、低碳、清洁燃料的多元化,这是内燃机下一步发展的重要作用。”邢敏表示。

就目前而言,内燃机的“绿化”方向大致分为三种,一种为提高传统能源(汽油、柴油)热效率;一种为发展传统能源与电机混合互补技术;还有一种则是研发对新型燃料(氢能)的利用。

事实上,在过去几年,在“零排放”的电动车仍需要较长时间推广的考虑下,整车制造商都在节能动力的技术路径上发力。作为更现实的选择,包括“三缸机+48V混动”在内的技术为越来越多车企所接受。

作为长城汽车旗下子公司,蜂巢动力则通过“氢、电并进”的策略,对上述三种路线都进行了布局。“长城汽车旗下的蜂巢易创将发动机、变速器、电机做了三种有效集成,分别代表传统动力、混动、纯电三种能源形态。”长城汽车蜂巢易创联席董事长郑立鹏表示,蜂巢易创希望打造一个系列化的产品平台。

据悉,未来三年,蜂巢动力将基于4种燃料形式(汽油、柴油、合成燃料、氢气)推出23款发动机产品,并将于2023年推出第一款热效率超过45%的混动专用发动机,在2025年推出首款效率达到42%的氢气发动机。“热效率”一直是评价汽车发动机清洁程度的传统标准。不过,伴随着内燃机的转型,有观点认为,未来发动机不能再被单独定义,其将纳入多种技术。“随着技术的进步,电池与电机都会成为内燃机动力系统的部件。”邢敏解释称。“要评价一款发动机可能会引入热效率,但我认为未来的评价一定是(对)一个动力总成概念的评价。”在接受经济观察报记者专访时,郑立鹏也表示,未来的动力系统一定是发动机,电机、变速箱“三合一”组成的动力总成。这也在一定程度上阐释了长城汽车瞄定的内燃机转型方向——即与电机、变速箱结合而成为一套全新的动力总成。

目前,对动力多元化、能源多元化的强调,对技术融合的呈现,是内燃机甩掉“高排放”帽子的主要发声点。同时,在进行“绿化”之外,内燃机也将跟随大趋势,朝着数字化、智能化进行转型。长城汽车蜂巢动力研究院总工程师高定伟介绍称,智能化就是客户在使用汽车内设备的时候,发动机根据整车的需求,自动识别在什么样的情况下工作。“我们强调,要通过国家排放标准的严格要求,以及内燃机技术的不断进步,实现超净平台。”根据邢敏对行业未来规划的介绍,“更高效、更低碳、更清洁、更舒适、更强动力、智能化、网联化”是内燃机发展的方向,行业内将通过“三步走”的战略,按照2025、2030、2035年这三个时间节点进行内燃机的变革。

抢占新市场份额

虽然内燃机多方面“转型”已初成趋势,但规模决定转型和生存的空间。蜂巢易创就正在经历这一过渡期。

“今年混动(发动机)的占比在10%左右。”郑立鹏在接受经济观察报记者专访时称,目前发动机的供应增长量主要还是随着长城汽车销量的变化而变化。不过,蜂巢易创方面认为,未来的外供比例会逐渐上升。“未来长城汽车在供货量中的比例一定会低到50%以内。”郑立鹏表示,蜂巢易创将在以长城为主的基础上,结合顾客的需求开发新产品。此外,蜂巢动力计划在2023年实现产能翻倍,并将用4-5年时间实现下一个1000万台的成绩。

目前,国内已有多家自主品牌在混动领域发力。今年4月奇瑞发布了鲲鹏动力,其中的2.0TGDI发动机已实现装车;2021年长城汽车旗下搭载柠檬混动DHT技术的WEY拿铁HEV、WEY玛奇朵HEV/PHEV、哈弗赤兔HEV计划将在国内上市;比亚迪推出的DM-i混动技术则在6月为其带来了破2万的月销量。

在长城汽车蜂巢动力第1000万台发动机的下线仪式上,师建华对内燃机的发展提出了三条建议——提高内燃机热效率、制定动力转型长远战略、补全关键核心技术的研究。他提醒,中国内燃机行业要争夺国际“战场”上的话语权,因为清洁化、智能化、系统化等行业变革,已经给内燃机行业创造了技术转型的窗口期。在“混动车将在未来长时间存在”的预期上,对内燃机核心技术的把控,也将缓解汽车行业在关键技术上“卡脖子”的风险。

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刘晓林经济观察报部门主任

行业产业报道部主任
关注汽车产业发展趋势、行业性事件、企业动态;全程记录国内新能源汽车的发端、升温、爆发,以及每一次新技术浪潮;对自动驾驶、造车新势力、汽车行业投资、上市公司资本运作以及汽车产业政策变动进行持续性报道。

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