近日,在“中國乘用車動力總成高峰論壇”上,內(nèi)燃機定調(diào)了“低碳”的發(fā)展方向。同時,中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會乘用車動力總成專業(yè)委員會的成立,也用行動傳達了汽車內(nèi)燃機行業(yè)與時俱進的發(fā)展態(tài)度。
■“十四五”規(guī)劃指明方向
在“2035年碳排放要達到峰值,2060年要達到碳中和”的背景下,內(nèi)燃機將扮演重要角色。所以,內(nèi)燃機人身上的責(zé)任更重。中國已經(jīng)進入“十四五”發(fā)展的新時期,中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會也及時制定行業(yè)規(guī)劃——《中國內(nèi)燃機高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃(“十四五”規(guī)劃)》(以下簡稱《規(guī)劃》)。
中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會秘書長邢敏指出,內(nèi)燃機行業(yè)主要面臨三大問題:第一,自主可控,現(xiàn)在已提上《規(guī)劃》的重要議事日程;第二,需按照環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求實現(xiàn)技術(shù)發(fā)展和提升,也就是政策倒逼技術(shù)發(fā)展;第三,創(chuàng)新的核心就是中國內(nèi)燃機如何向高質(zhì)量發(fā)展。
“《規(guī)劃》特別強調(diào)了以創(chuàng)新為引領(lǐng),制造業(yè)為典型代表,覆蓋面比較廣。”《規(guī)劃》的撰稿人之一,同濟大學(xué)教授、中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會汽油機規(guī)劃組副組長李理光對《中國汽車報》記者表示,經(jīng)過多年發(fā)展,我國內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)已建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈,但在核心技術(shù)上仍有一些“卡脖子”的節(jié)點。“這次制定《規(guī)劃》就是要抓住痛點,集中力量辦大事,加大基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)化,為2030年站在世界前沿,2035年世界領(lǐng)先做好開頭。以乘用車為例,《規(guī)劃》提出發(fā)動機熱效率要從40%提到45%,油耗降低10%,相當(dāng)于減少1000多萬噸燃油消耗,減少2000多萬噸二氧化碳排放。”
據(jù)邢敏介紹,“十四五”期間,我國每年仍有8000萬臺新品內(nèi)燃機的剛性需求。因此,內(nèi)燃機行業(yè)在“十四五”期間也制定了一個“小目標(biāo)”,即以節(jié)能減碳、“超近零排放”等內(nèi)燃機熱效率的持續(xù)改進和提升為牽引,通過組織行業(yè)企業(yè)、高校與科研機構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新研究和攻關(guān),補齊產(chǎn)業(yè)短板,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的安全可控。
■大膽探索深度擁抱電動化
國家電動乘用車技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)委員會主任王秉剛認為,面對新能源汽車推廣,內(nèi)燃機行業(yè)要有充分的心理預(yù)期,這是汽車產(chǎn)業(yè)大勢所趨。乘用車動力系統(tǒng)電動化是必由之路,只有全面推動傳統(tǒng)燃油車混動化,才可能實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
中國汽車工程學(xué)會理事長、中國工程院院士李駿強調(diào),未來的發(fā)動機將是低碳發(fā)動機。而在實現(xiàn)低碳的過程中,需要對高效節(jié)能動力系統(tǒng)技術(shù)進行深挖。他提出了高效節(jié)能動力系統(tǒng)技術(shù)的五大戰(zhàn)略構(gòu)想:第一,汽油機設(shè)計實現(xiàn)顛覆性變革,熱效率達到45%~50%;第二,變速器深度機電耦合,使發(fā)動機從面工況工作,變?yōu)橛蚬r或線工況工作;第三,節(jié)能汽車深度電動化,碳排放減至95g/km;第四,真實行駛場景智能網(wǎng)聯(lián)低碳化,實現(xiàn)二氧化碳排放RDE(Real Driving Emissions,真實道路排放測試);第五,企業(yè)“雙積分”變成“雙低碳”。
李駿表示,節(jié)能汽車技術(shù)意味著傳統(tǒng)燃油車實現(xiàn)低碳化。“雙低碳”可幫助企業(yè)降低油耗的劣質(zhì)積分,將改變行業(yè)‘一分難求’的現(xiàn)狀。此外,只要做到“雙積分”、“雙低碳”,就能解決成本問題。
根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》,到2035年,我國混合動力和電動汽車的市場份額將各占50%,而目前這一比例分別僅有不到3%和5%。這意味著在混合動力領(lǐng)域都還有很大的增長空間,但如何迎接挑戰(zhàn)、抓住機遇將成為嚴(yán)峻考驗。
“汽油機顛覆性變革,必須從設(shè)計開始。只有深度電混才能走出傳統(tǒng)混合動力的‘陰影’,深度電混可實現(xiàn)90g/km的碳排放。”李駿對汽油機的未來發(fā)展提出了“電混”這一新概念。在他看來,“電混”不是傳統(tǒng)的混合動力,而是把“電”放在前頭,內(nèi)燃機要做到深度“擁抱”電池,進行“電混”升級。
“電混之下的深度混動,既不是插電混動,也不是增程式結(jié)構(gòu),需要結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,做到既可串聯(lián),又能并聯(lián)、混聯(lián),哪個效率最高,就用哪個。”李理光解釋說,內(nèi)燃機的顛覆變革主要在于結(jié)構(gòu)設(shè)計。市場對混動產(chǎn)品的需求不斷增長,但自主技術(shù)還不夠成熟,特別是在節(jié)油方面與國外競品的差距較大,這需要在設(shè)計階段就進行顛覆創(chuàng)新。
■推動正向開發(fā)更上層樓
2020年,商用車發(fā)展形勢一片大好,自主內(nèi)燃機配套商用車品牌占有率達到97%,極大地滿足了國民經(jīng)濟發(fā)展的需要,但自主品牌乘用車市場份額卻有所下降。在邢敏看來,其中一個主要原因是配裝發(fā)動機性能的差異化,自主企業(yè)動力產(chǎn)品的原始創(chuàng)新能力有待突破,發(fā)動機綜合能耗和可靠性質(zhì)量也與國外先進水平有差距。
吉利汽車集團副總裁、動力研究院院長王瑞平坦言,乘用車動力總成領(lǐng)域正面臨多個問題:一是法規(guī)驅(qū)動下的技術(shù)選擇與不確定的市場之間的矛盾,給企業(yè)發(fā)展帶來了更大的壓力;二是新技術(shù)應(yīng)用,在基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝等方面還存在很多“卡脖子”的難題;三是市場在不斷變化。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,中國已成為世界最重要的汽車市場之一,乘用車銷量占汽車總銷量的80%以上,具有舉足輕重的地位。而在其核心技術(shù)動力總成領(lǐng)域,各家卻仍然處于各自為戰(zhàn)的狀態(tài)。反觀日本和歐美發(fā)達國家都有相關(guān)的專業(yè)聯(lián)盟,在推動行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮了不可忽視的作用。
重慶長安汽車股份有限公司動力研究院總經(jīng)理張曉宇認為,打破各自為戰(zhàn)的狀態(tài)需要從幾個方面深化,一是協(xié)同創(chuàng)新,技術(shù)引領(lǐng),推進車企、零部件供應(yīng)商與高校的合作,聚焦基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用、前瞻技術(shù)研究、“卡脖子”零部件技術(shù)攻關(guān)等領(lǐng)域,比如超高熱效率、發(fā)動機開發(fā)和混合動力系統(tǒng)集成優(yōu)化等方面;二是打通全價值鏈,從國家戰(zhàn)略研究、行業(yè)政策支持、基礎(chǔ)能力提升、技術(shù)人才培養(yǎng)、核心供應(yīng)鏈培育、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大,到最終市場體量形成,充分形成合力優(yōu)勢;三是建立互信互幫的文化,即有競爭又有合作,在底層共性、共通的領(lǐng)域進行合作,共享成果,再結(jié)合企業(yè)的特色和不同細分市場定位開發(fā)各自具有國際影響力的產(chǎn)品。
“內(nèi)燃機行業(yè)要有‘壯士斷腕’的決心。”李理光表示,各企業(yè)要以產(chǎn)品熱效率為目標(biāo)牽引,制定不同的發(fā)展策略,在低碳的總體目標(biāo)下,走循序漸進的混動路線,實現(xiàn)總體達標(biāo)、成本平攤的目標(biāo),利用“十四五”發(fā)展契機,讓內(nèi)燃機正向開發(fā)更上一個臺階。