內(nèi)燃機進入“綠化”時代 長城等多家自主車企押寶混動技術(shù)
2019年，戴姆勒高層一句“在發(fā)展路線規(guī)劃中沒有關(guān)于未來汽油發(fā)動機開發(fā)的計劃”引來多方猜測，以至于戴姆勒和頭部供應(yīng)商不得不辟謠稱“并未放棄內(nèi)燃機”。但在所有車企已全面宣布轉(zhuǎn)向電動化的趨勢下，“內(nèi)燃機”在汽車領(lǐng)域的生存空間已被默認為在快速消失。
而如今，“雙碳”目標的出現(xiàn)，進一步加劇了內(nèi)燃機的生存危機。
隨著整車制造商開始制定“碳中和”日程表，擁有漫長產(chǎn)業(yè)鏈的汽車業(yè)正在將“減碳”任務(wù)逐層分解到各個環(huán)節(jié)。而汽車領(lǐng)域中，內(nèi)燃機作為汽車的“心臟”，成為這一減碳鏈條的“C位”擔當。“提高內(nèi)燃機效率，是(交通領(lǐng)域)達成雙碳目標的關(guān)鍵之一”，在日前舉行的長城汽車蜂巢動力第1000萬臺發(fā)動機下線儀式上，中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會秘書長刑敏透露，去年國內(nèi)共生產(chǎn)了8150萬臺內(nèi)燃機，內(nèi)燃機配套的下游產(chǎn)品占全球1/3，是名副其實的內(nèi)燃機制造大國。其中，汽車是內(nèi)燃機主要應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，至2025年，傳統(tǒng)燃油車仍將占據(jù)汽車銷量的80%，內(nèi)燃機短期內(nèi)也將繼續(xù)作為汽車驅(qū)動的主要形式。
另一方面，公開數(shù)據(jù)顯示，我國交通運輸業(yè)的二氧化碳排放約占全國10%，業(yè)內(nèi)專家認為，排放的絕對值仍在上升階段，預(yù)計到2030年將達到12.5億噸。針對“碳中和”目標的達成，乘用車領(lǐng)域的承諾是：與2005年相比，2030年中國乘用車碳排放需降低約61%。內(nèi)燃機的清潔化改造將是達成這一目標的重要途徑之一。
事實上，從新能源汽車推向市場開始，內(nèi)燃機的唱衰之聲就開始不斷出現(xiàn)。按照規(guī)劃，至2035年，國內(nèi)每年有一半汽車銷量為新能源汽車。但從整個制造業(yè)經(jīng)濟的角度出發(fā)，內(nèi)燃機不可能也不允許就此“衰落”。中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長師建華指出，2020年中國主流內(nèi)燃機企業(yè)的全年主營業(yè)務(wù)達到3.9萬億，這是一個典型的支柱型產(chǎn)業(yè)。
這也意味著，在新能源汽車快速普及和“雙碳”目標的雙重壓力下，內(nèi)燃機如何開辟新的生存空間已成為產(chǎn)業(yè)重要課題。
“雙碳”目標壓頂
2019年“戴姆勒暫停燃油發(fā)動機研發(fā)”的消息只是為“內(nèi)燃機已死”的言論開了個頭。在新能源汽車如火如荼、跨界造車者蜂擁而至的現(xiàn)在，唱衰內(nèi)燃機的聲音日漸增多。近日，有外媒報道稱，奧迪計劃在2026年推出最后一款搭載汽油/柴油發(fā)動機的內(nèi)燃機車型;大眾則將在2033-2035年前放棄內(nèi)燃機汽車。在此背景下，內(nèi)燃機行業(yè)幾度被冠以“夕陽產(chǎn)業(yè)”之名。
不過，有關(guān)“‘雙碳’壓力是否為內(nèi)燃機的‘催命符’”這一問題的爭論頗多，有觀點認為，多家巨頭級車企對內(nèi)燃機汽車的摒棄只意味著“傳統(tǒng)動力”的消亡，但這并不意味著內(nèi)燃機的消亡。“雙碳”目標的實現(xiàn)，甚至被認為需要依賴內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)型來達成。“很多企業(yè)宣布說到什么時候就不再做傳統(tǒng)動力投入了，但是它沒有宣布不再投入混合動力。”在接受包括經(jīng)濟觀察報在內(nèi)的記者采訪時，長城汽車蜂巢易創(chuàng)科技有限公司聯(lián)席董事長陳曉亮認為，外界對“內(nèi)燃機”的理解有誤差。“發(fā)動機燃燒做功的方式不會因為燃料的變遷而被替代，只是由于碳排放和安全等原因，燃料形式可能會發(fā)生變化。”陳曉亮稱，內(nèi)燃機作為重要的驅(qū)動模式，同樣具有多元化的技術(shù)提升空間。
同時，今年4月召開的第二屆世界內(nèi)燃機大會上，也有多位專家公開為內(nèi)燃機“站臺”。全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼表示，內(nèi)燃機行業(yè)要針對新的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)需求，融合智能化的技術(shù)，推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
業(yè)內(nèi)對內(nèi)燃機行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的支持，建立在對未來汽車銷量的預(yù)估之上。去年10月，《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖(2.0版)》發(fā)布，根據(jù)該份路線圖，2035年我國節(jié)能汽車與新能源汽車年銷量將各占50%。這意味著，面對著新能源汽車的挑戰(zhàn)，裝配內(nèi)燃機的節(jié)能汽車在未來至少十四年的時間內(nèi)在銷量上仍具備一定優(yōu)勢。
在此情況下，內(nèi)燃機的“綠化”被多個專家認為是實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”目標的關(guān)鍵一步。
在今年6月舉行的第六屆中國汽車動力技術(shù)大會上，中國汽車工程學(xué)會特聘顧問、國際歐亞科學(xué)院院士王秉剛表示，未來很長一段時間內(nèi)，燃油車仍將是市場的主體，并占有主導(dǎo)性的市場份額。在“雙碳”目標下，行業(yè)更應(yīng)該關(guān)注混合動力技術(shù)的發(fā)展。在長城汽車蜂巢動力第1000萬臺發(fā)動機下線儀式中，師建華也對此表達了同樣的觀點。
邢敏強調(diào)，內(nèi)燃機支撐了中國制造2025發(fā)展中的10個重大領(lǐng)域，未來在移動動力裝置中具有支配地位。這種“支配地位”建立在“綠化”轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，根據(jù)去年12月發(fā)布的《內(nèi)燃機行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》，“十四五”期間，每年要有8000萬臺新品內(nèi)燃機滿足國民經(jīng)濟的剛性需求，而節(jié)能減排則是內(nèi)燃機行業(yè)的發(fā)展導(dǎo)向。
內(nèi)燃機新定義
在節(jié)能減排的硬需求下，內(nèi)燃機的“綠化”轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為決定汽車業(yè)雙碳目標實現(xiàn)效率的關(guān)鍵之一。“高效、低碳、清潔燃料的多元化，這是內(nèi)燃機下一步發(fā)展的重要作用。”邢敏表示。
就目前而言，內(nèi)燃機的“綠化”方向大致分為三種，一種為提高傳統(tǒng)能源(汽油、柴油)熱效率;一種為發(fā)展傳統(tǒng)能源與電機混合互補技術(shù);還有一種則是研發(fā)對新型燃料(氫能)的利用。
事實上，在過去幾年，在“零排放”的電動車仍需要較長時間推廣的考慮下，整車制造商都在節(jié)能動力的技術(shù)路徑上發(fā)力。作為更現(xiàn)實的選擇，包括“三缸機+48V混動”在內(nèi)的技術(shù)為越來越多車企所接受。
作為長城汽車旗下子公司，蜂巢動力則通過“氫、電并進”的策略，對上述三種路線都進行了布局。“長城汽車旗下的蜂巢易創(chuàng)將發(fā)動機、變速器、電機做了三種有效集成，分別代表傳統(tǒng)動力、混動、純電三種能源形態(tài)。”長城汽車蜂巢易創(chuàng)聯(lián)席董事長鄭立鵬表示，蜂巢易創(chuàng)希望打造一個系列化的產(chǎn)品平臺。
據(jù)悉，未來三年，蜂巢動力將基于4種燃料形式(汽油、柴油、合成燃料、氫氣)推出23款發(fā)動機產(chǎn)品，并將于2023年推出第一款熱效率超過45%的混動專用發(fā)動機，在2025年推出首款效率達到42%的氫氣發(fā)動機。“熱效率”一直是評價汽車發(fā)動機清潔程度的傳統(tǒng)標準。不過，伴隨著內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)型，有觀點認為，未來發(fā)動機不能再被單獨定義，其將納入多種技術(shù)。“隨著技術(shù)的進步，電池與電機都會成為內(nèi)燃機動力系統(tǒng)的部件。”邢敏解釋稱。“要評價一款發(fā)動機可能會引入熱效率，但我認為未來的評價一定是(對)一個動力總成概念的評價。”在接受經(jīng)濟觀察報記者專訪時，鄭立鵬也表示，未來的動力系統(tǒng)一定是發(fā)動機，電機、變速箱“三合一”組成的動力總成。這也在一定程度上闡釋了長城汽車瞄定的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)型方向——即與電機、變速箱結(jié)合而成為一套全新的動力總成。
目前，對動力多元化、能源多元化的強調(diào)，對技術(shù)融合的呈現(xiàn)，是內(nèi)燃機甩掉“高排放”帽子的主要發(fā)聲點。同時，在進行“綠化”之外，內(nèi)燃機也將跟隨大趨勢，朝著數(shù)字化、智能化進行轉(zhuǎn)型。長城汽車蜂巢動力研究院總工程師高定偉介紹稱，智能化就是客戶在使用汽車內(nèi)設(shè)備的時候，發(fā)動機根據(jù)整車的需求，自動識別在什么樣的情況下工作。“我們強調(diào)，要通過國家排放標準的嚴格要求，以及內(nèi)燃機技術(shù)的不斷進步，實現(xiàn)超凈平臺。”根據(jù)邢敏對行業(yè)未來規(guī)劃的介紹，“更高效、更低碳、更清潔、更舒適、更強動力、智能化、網(wǎng)聯(lián)化”是內(nèi)燃機發(fā)展的方向，行業(yè)內(nèi)將通過“三步走”的戰(zhàn)略，按照2025、2030、2035年這三個時間節(jié)點進行內(nèi)燃機的變革。
搶占新市場份額
雖然內(nèi)燃機多方面“轉(zhuǎn)型”已初成趨勢，但規(guī)模決定轉(zhuǎn)型和生存的空間。蜂巢易創(chuàng)就正在經(jīng)歷這一過渡期。
“今年混動(發(fā)動機)的占比在10%左右。”鄭立鵬在接受經(jīng)濟觀察報記者專訪時稱，目前發(fā)動機的供應(yīng)增長量主要還是隨著長城汽車銷量的變化而變化。不過，蜂巢易創(chuàng)方面認為，未來的外供比例會逐漸上升。“未來長城汽車在供貨量中的比例一定會低到50%以內(nèi)。”鄭立鵬表示，蜂巢易創(chuàng)將在以長城為主的基礎(chǔ)上，結(jié)合顧客的需求開發(fā)新產(chǎn)品。此外，蜂巢動力計劃在2023年實現(xiàn)產(chǎn)能翻倍，并將用4-5年時間實現(xiàn)下一個1000萬臺的成績。
目前，國內(nèi)已有多家自主品牌在混動領(lǐng)域發(fā)力。今年4月奇瑞發(fā)布了鯤鵬動力，其中的2.0TGDI發(fā)動機已實現(xiàn)裝車;2021年長城汽車旗下搭載檸檬混動DHT技術(shù)的WEY拿鐵HEV、WEY瑪奇朵HEV/PHEV、哈弗赤兔HEV計劃將在國內(nèi)上市;比亞迪推出的DM-i混動技術(shù)則在6月為其帶來了破2萬的月銷量。
在長城汽車蜂巢動力第1000萬臺發(fā)動機的下線儀式上，師建華對內(nèi)燃機的發(fā)展提出了三條建議——提高內(nèi)燃機熱效率、制定動力轉(zhuǎn)型長遠戰(zhàn)略、補全關(guān)鍵核心技術(shù)的研究。他提醒，中國內(nèi)燃機行業(yè)要爭奪國際“戰(zhàn)場”上的話語權(quán)，因為清潔化、智能化、系統(tǒng)化等行業(yè)變革，已經(jīng)給內(nèi)燃機行業(yè)創(chuàng)造了技術(shù)轉(zhuǎn)型的窗口期。在“混動車將在未來長時間存在”的預(yù)期上，對內(nèi)燃機核心技術(shù)的把控，也將緩解汽車行業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)上“卡脖子”的風(fēng)險。(記者 劉曉林 胡耀丹)
