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2020年或遇市场窗口期 混动助力内燃机焕发新生机

时下,内燃机未来发展趋势成为业内热议的话题。其中,与电动化深度融合,从而不断提升内燃机性能和效率成为行业共识。年初,由奇瑞汽车牵头的两大国家重点研发计划——“新型高性价比乘用车混合动力总成开发与整车集成”、“混合动力发动机开发”项目正式启动。据悉,“混合动力发动机开发”项目将开发基于汽油燃料的两款增压直喷混合动力专用发动机,目标是热效率达40%,整车满足国六排放标准,整体技术达到国际先进水平。该项目由奇瑞联合北京汽车动力总成有限公司、中国汽车技术研究中心等15家高校、科研院所和企业共同实施,实施期4年,2021年完成全部任务。

如果混合动力技术节能减排效果明显,又不大幅增加成本,同时可靠性高,具有市场推广价值,将助力内燃机走上“优化”之路。

 

混动汽车,混合动力

 

  ■混动走到台前渐受关注

“2017年,我国插电式混合动力汽车呈现增长态势,普通混合动力汽车的销量比较平稳。科力远2017年混动系统销量也处于上升状态。”据科力远混合动力技术有限公司首席技术官张彤介绍,2017年,国内插电式混合动力汽车的销量达12.5万辆,其中,乘用车销量为11.1万辆;商用车的销量为1.4万辆,同比下降26.6%。

据媒体最新报道,一汽轿车将与湖南科力远新能源股份有限公司共同开发油电混合动力汽车和插电式混合动力汽车。双方合作的首款产品将是一款油电混合动力汽车,该车型预计2019年6月小规模量产,并在当年年内投放市场。两家企业将在混合动力专用变速器、专用发动机、专用电池等核心关键零部件领域展开技术和产品合作。

事实上,去年下半年,湖南科力远新能源股份有限公司就宣布,旗下中国混合动力总成系统技术平台与云内动力签订协议成立合资公司的计划,已获得昆明市国资委的同意批复。双方合作领域将集中于柴油深度混合动力系统,产品适用于轻卡、MPV、皮卡、SUV、轻客、微卡、中巴等车型。  行业人士目前的普遍共识是,纯电动汽车在短期内还难以成为消费市场的主流,而面对“双积分”政策要求和日益严格的油耗、排放标准,混合动力技术路线将成为大部分整车企业的必然选择。

  ■在节能减排上具有明显优势

“无论‘双积分’政策还是排放标准抑或油耗限值的要求,惟一不变的就是节能减排。现如今,企业要想让高性能车型具有更长生命力,混合动力是最理想的技术发展方向之一。”一位长期研究混合动力技术的资深工程师告诉《中国汽车报》记者,混合动力系统在使整车保持强劲动力的同时,也降低油耗,逐渐成为行业关注的技术路线。

动力系统电动化是行业当前的重要研究课题,在迈向零排放的过程中,相当长的时间内燃机都将与混合动力技术紧密结合。东南(福建)汽车工业有限公司新能源技术室主任王孝全告诉《中国汽车报》记者:“就像发动机本身带有发电机一样,它不仅用于发电,而且用于能量回收,早已具备电动化雏形。内燃机电动化将是未来发展的大方向。”

清华大学汽车工程系教授帅石金接受《中国汽车报》记者采访时表示,因为有电机的助力,发动机的运行工况可以控制在最合理范围之内,在节能减排方面做到最优。“如果是常规的内燃机汽车,在运行状态下要做到全工况下最优几乎不可能,比如解决爆震问题,那么油耗就会增高,动力损失也会增加。”他说。

在张彤看来,混合动力系统有电机助力,发动机的扭矩变小,因此不需要大扭矩就能获得高功率;同时,从油耗的角度看,要做到有效降低油耗,就要求传统发动机的转速区间非常大,而混合动力专用发动机只需在特定的区间工作,使得整体系统效率达到最大。换句话说,传统发动机在所有的工作区间内油耗都要降低,而混合动力发动机则只要在一定的区间工作就可降低能耗,从而实现优化。

吉利汽车动力总成研究院副院长赵福成则认为,混合动力系统与传统内燃机不存在本质上的冲突,同时在节能减排方面具备突出的优势。在他看来,无论混合动力发动机还是传统发动机,追求高效率是共同的目标。

 ■技术门槛不容忽视

“从技术上来看,混合动力技术路线就是把电机和内燃机各自优势结合起来的最佳途径。”帅石金认为,混合动力技术对内燃机的优化作用已成为行业共识,但技术门槛是影响其在中国推广不可忽视的因素。

赵福成也认为,从技术推广角度来考虑,混合动力系统的难度不容忽视。“混合动力系统从发动机这一部分来考虑,开发上并不存在太大的难度,更多的挑战在于整个控制逻辑。什么时候用发动机?什么时候启动电机?对于控制系统的研发,各大企业都在不断投入精力。”此外,他还强调,混合动力变速器的开发难度成为技术上的另一大挑战。“由于目前我国变速器产业相对较弱,开发出混合动力专用变速器成为一件具有挑战的事情。”

 ■2020年是混动推广的分水岭

赵福成指出,混合动力技术路线虽然愈发受到行业关注,但推广依然存在不少阻力。“相较于传统内燃机汽车,混合动力汽车达到20%以上的节油率不成问题,但在推广初期的成本压力不小。”

“企业不能仅仅依靠插电式混合动力产品降低整体油耗,普通混合动力车型的效果也十分显著。”张彤表示,普通混合动力车型的推广之所以遭遇困难,在于政策更多地向电动汽车倾斜,且消费者对产品的认知度还不足。“大家对混合动力系统的可靠性、成本及维修等问题没有全面的认识,这就影响到推广。”

在张彤看来,2020年将是混合动力汽车与纯电动汽车在“同一起跑线”竞争的重要年份。“如果新能源汽车补贴退坡甚至退出,混合动力汽车的推广或许就能更为顺畅,2020年将会是混合动力汽车迎来爆发的市场分水岭。”他说。

上述不愿透露姓名的资深工程师也表示,近年来,云内动力、科力远、吉利汽车、奇瑞汽车等企业始终坚持混合动力技术路线,正是在等待市场爆发期的到来。一旦混合动力产品形成规模,其成本有望大幅下降。“届时,消费者的体验和认知都会有很大的提升,产品赢得口碑,混合动力汽车必将有自己的一席之地。”

2020年新能源汽车补贴将退出市场,混合动力汽车将迎来发展的利好期。“这也是各大主流车企和发动机企业争相布局混合动力技术的原因,他们是基于长远发展的角度来考虑的。”这位资深工程师强调。