隨著油耗限值的逼近,汽車行業(yè)在選擇節(jié)能技術(shù)路線上變得非常緊迫,由于當(dāng)前新能源汽車商業(yè)化環(huán)境不成熟,產(chǎn)業(yè)化仍需較長時(shí)間,近期降油耗車企將重心放在了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能技術(shù)上,渦輪增壓技術(shù)成為車企的首選。
作為一種可以在小排量發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)高功率高扭矩輸出的技術(shù),渦輪增壓最近變得炙手可熱起來,連原來一直推崇混合動(dòng)力的日本車企也開始紛紛發(fā)力渦輪增 壓技術(shù)。渦輪增壓車型近幾年占比會(huì)否大幅大升,受到眾多行業(yè)人士的關(guān)注和熱議。圍繞此話題,蓋世汽車網(wǎng)與全球渦輪增壓技術(shù)領(lǐng)先者霍尼韋爾聯(lián)合推出本期業(yè)界 調(diào)查(調(diào)查時(shí)間:4月8日—4月13日,參與人數(shù)1824位),調(diào)查共設(shè)6個(gè)問題,下文將結(jié)合調(diào)查結(jié)果和專家采訪逐一闡述。
2012年6月,國務(wù)院發(fā)布《節(jié)能與新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》),政府對(duì)汽車制造商的平均燃料消耗提出了明確的量化標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間節(jié)點(diǎn),按照 《規(guī)劃》要求,到2015年,國內(nèi)乘用車平均燃料消耗量需降至6.9升/100公里,到2020年油耗目標(biāo)為:5升/100公里。
2014年1月,工信部發(fā)布2016至2020年《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)》征求意見稿,指出第四階段標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù) 沿用按整車整備質(zhì)量分組的車型燃料消耗量評(píng)價(jià)體系,同時(shí)提高特殊結(jié)構(gòu)車輛的技術(shù)特征和要求,進(jìn)一步細(xì)化《規(guī)劃》中提出的油耗標(biāo)準(zhǔn)。
目前,國內(nèi)乘用車的平均燃料消耗量為7.38升/100公里,到2020年,這一標(biāo)準(zhǔn)將降至5升/100公里,面臨的困難可想而知。調(diào)查1的結(jié)果一邊倒,多達(dá)76%的參與者認(rèn)為這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
資料顯示,從2006年到2012年,中國平均每年油耗只降低了1.3%。盛博公司(Sanford C. Bernstein)近期發(fā)布報(bào)告稱,為了達(dá)到工信部制定的油耗標(biāo)準(zhǔn),從2016至2020年期間,各車企整體的燃油經(jīng)濟(jì)性平均每年需保持6.7%的增長 率,高于2012年至2015年要求的2.8%的年均增長率,甚至高于美國標(biāo)準(zhǔn)要求的轎車與輕型卡車4.1%的年均增長率,對(duì)于大多數(shù)國內(nèi)車企而言,這無 疑都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
目前看來,汽車油耗限值對(duì)各大車企都是一個(gè)不小的挑戰(zhàn),但標(biāo)準(zhǔn)既然已經(jīng)明確,車企降低平均油耗已經(jīng)成為必須完成的任務(wù),現(xiàn)階段車企需要考慮的是通過何種途徑才能有效降低油耗的現(xiàn)實(shí)問題。調(diào)查2旨在討論提升傳統(tǒng)動(dòng)力在車企降油耗方面是否依舊卓有成效?
結(jié)果表明,絕大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士對(duì)此持肯定態(tài)度,多達(dá)75%的參與者認(rèn)為提升傳統(tǒng)動(dòng)力的節(jié)能技術(shù)仍是近期車企降低油耗均值最現(xiàn)實(shí)的選擇。
理論上,大力推廣新能源車毫無疑問將可以大幅降低車企的平均油耗,但現(xiàn)階段新能源汽車商業(yè)化環(huán)境不成熟,產(chǎn)業(yè)化仍需較長時(shí)間,這決定了短時(shí)間內(nèi)新能源汽車對(duì)車企降低平均油耗的作用十分有限。
中汽協(xié)公布的銷量數(shù)據(jù)顯示,2013年,中國車市銷量再創(chuàng)新高一舉突破2000萬輛門檻,同比增長13.8%至2198.41萬輛。插電和純電的新 能源汽車銷量也實(shí)現(xiàn)了較高的增速,但絕對(duì)量也僅僅1.8萬輛左右,不足汽車總銷量的千分之二,新能源汽車市場堅(jiān)冰依然難破。清華大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略研究 院院長趙福全認(rèn)為,至少15年之后才能看到電動(dòng)汽車占有10%的市場份額。
而與之相對(duì)應(yīng)的傳統(tǒng)汽車市場依然火爆,且技術(shù)升級(jí)潛力廣闊,如渦輪增壓和啟停技術(shù)等,通過傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)升級(jí)可以明顯提高效率,節(jié)約燃油。以 渦輪增壓技術(shù)為例,相比同等輸出功率的自然吸氣汽油發(fā)動(dòng)機(jī),帶渦輪增壓的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可提升最高達(dá)20%的燃油效率。帶渦輪增壓的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則可提升最高達(dá) 40%的燃油效率。
電動(dòng)汽車或?qū)⑹俏磥淼内厔?,但至?0-20年內(nèi),傳統(tǒng)動(dòng)力技術(shù)的升級(jí)依然是主流。短時(shí)間內(nèi),車企的發(fā)展仍應(yīng)側(cè)重在渦輪增壓、啟停系統(tǒng)、輕量化等傳 統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的升級(jí)上。調(diào)查3的問題就聚焦傳統(tǒng)動(dòng)力節(jié)能技術(shù),其中最有效和應(yīng)普及的技術(shù)是什么?結(jié)果表明,輕量化、缸內(nèi)直噴、啟停系統(tǒng)等傳統(tǒng)動(dòng)力技術(shù)在節(jié)能 方面的功效都值得肯定,但最行之有效且可以大規(guī)模推廣的技術(shù)則是渦輪增壓,支持渦輪增壓技術(shù)的參與者占比最高,達(dá)43%。
上文已經(jīng)敘述過搭載渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)能減排方面的優(yōu)勢,而隨著技術(shù)的進(jìn)步,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗還能進(jìn)一步改善,據(jù)渦霍尼韋爾中國及印度區(qū)副 總裁戴鵬杰介紹,該公司在三年左右就會(huì)進(jìn)行一次常規(guī)的技術(shù)升級(jí),每一代產(chǎn)品要比前一代產(chǎn)品在油耗上有2%到3%的改進(jìn)。而如果取得較大的技術(shù)革新,換代產(chǎn) 品在節(jié)省油耗方面的突破會(huì)有更顯著。
另外,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的另一大優(yōu)勢是它可在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的基礎(chǔ)上,大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后,其輸出的最大功 率與未裝增壓器相比可增加大約40%甚至更多。而在使用成本方面,消費(fèi)者如果買到一個(gè)好的渦輪增壓器,當(dāng)初購車多花費(fèi)的成本,在兩到三年內(nèi)便可通過節(jié)省的 油錢抵消,而如果是新能源汽車,這個(gè)成本回收過程所需時(shí)間基本需要翻倍。
優(yōu)勢十分明顯,但部分消費(fèi)者對(duì)使用渦輪增壓技術(shù)還存在一些顧慮和觀念上的誤區(qū)。不過,通過技術(shù)和材料的改進(jìn),高品質(zhì)的渦輪增壓器可以承受更高的溫 度,冷卻循環(huán)系統(tǒng)的改善也可以確保車輛立即熄火不必怠速;此外,如霍尼韋爾等優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商所提供的渦輪增壓器的使用壽命與發(fā)動(dòng)機(jī)壽命基本相當(dāng),甚至可以超過 發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命,也可以打消消費(fèi)者對(duì)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命方面的顧慮,如無意外,渦輪增壓技術(shù)的普及將順理成章。
中國現(xiàn)在的渦輪增壓器市場處于起步階段,但在國家倡導(dǎo)節(jié)能減排的大背景下,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)憑借其顯著的節(jié)能優(yōu)勢將進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。調(diào)查4針對(duì)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的前景進(jìn)行了預(yù)測,在未來5年內(nèi),渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在所有發(fā)動(dòng)機(jī)中將占多大的比重?
結(jié)果表明,業(yè)界普遍看好渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的未來前景,幾乎所有的參與者(占比94%)都認(rèn)為渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在所有發(fā)動(dòng)機(jī)中的占比將達(dá)到15%以上,而 近8成的參與者認(rèn)為這一比重將在25%以上,其中,31%的參與者認(rèn)為比重在“25%-35%”之間,47%(占比最多)的參與者則認(rèn)為,未來五年內(nèi),渦 輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)將在所有發(fā)動(dòng)機(jī)中占比超過35%。
調(diào)查2與3的結(jié)果已經(jīng)證明,傳統(tǒng)技術(shù)的升級(jí)將是未來相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)車企減少平均油耗的主要途徑,而渦輪增壓技術(shù)將是最行之有效且最應(yīng)該被推廣的傳統(tǒng)技術(shù),搭載渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)在所有發(fā)動(dòng)機(jī)中的比重大幅攀升之勢可期。
霍尼韋爾中國及印度區(qū)副總裁戴鵬杰在去年曾做過預(yù)測,在其看來,中國的渦輪增壓器的市場容量到2018年將有一個(gè)成倍的增長,由2013年的500萬臺(tái)增加到1000萬臺(tái)。按照這一增幅估算,在未來五年內(nèi),渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的比重超過35%應(yīng)非難事。
來自新華信的一項(xiàng)針對(duì)國內(nèi)消費(fèi)者的調(diào)查發(fā)現(xiàn),在參與該調(diào)查的近5萬名被訪者中,有近八成被訪者表示了解渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),有購車計(jì)劃的被訪者中有六成會(huì)考慮購買渦輪增壓車型,這一結(jié)果也表明了渦輪增壓技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)擁有了廣泛的認(rèn)知度且存在被大規(guī)模普及的群眾基礎(chǔ)。
根據(jù)者霍尼韋爾的估計(jì),當(dāng)前,中國市場的新車銷售中渦輪增壓器占有率約22%,距離大規(guī)模普及還存在不小的差距,造成這一局面的原因何在?
調(diào)查5的結(jié)果顯示,成本高被認(rèn)為是主要原因,認(rèn)為“購買成本過高”和“維護(hù)成本過高”的參與者分別占比30%。大眾化的車型在搭載渦輪增壓器之后價(jià) 格一般要高萬元以上。而在維修保養(yǎng)方面,渦輪增壓器往往被當(dāng)做是損耗件,被認(rèn)為會(huì)付出相對(duì)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更高的費(fèi)用來更換保養(yǎng)。
當(dāng)前的國內(nèi)市場上,對(duì)于大多數(shù)消費(fèi)者而言,成本仍是影響其購車選擇的主要因素,因此,如何選擇一個(gè)搭載高品質(zhì)渦輪增壓器的車型才是問題的關(guān)鍵,如前 文所述,一個(gè)高品質(zhì)的渦輪增壓器能夠在短時(shí)間內(nèi)通過節(jié)省的油費(fèi)抵消多支付的購車成本。而在維修成本方面,首先來講渦輪增壓不是一個(gè)保養(yǎng)件。選擇了一個(gè)可靠 的渦輪增壓器,其壽命甚至超過發(fā)動(dòng)機(jī)壽命,在正常使用的前提下,渦輪增壓器已經(jīng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣與排氣系統(tǒng)融為一體,根本不需要更換,更不需要額外的保養(yǎng)。
除成本因素外,技術(shù)不成熟也被看做是一個(gè)制約因素。其中,16%的參與則認(rèn)為帶增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)不夠成熟,而10%的參與者認(rèn)為渦輪增壓技術(shù)本身不成熟。蓋世汽車網(wǎng)通過采訪了解到,多數(shù)人對(duì)渦輪增壓技術(shù)的顧慮主要在于其在工作狀態(tài)下溫度較高,容易引發(fā)安全隱患。
對(duì)此,霍尼韋爾全球研發(fā)高級(jí)總監(jiān)顧茸蕾博士表示,設(shè)計(jì)時(shí),渦輪增壓和自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)高溫基點(diǎn)基本是相同的,在跑高速或高負(fù)荷的時(shí)候,他們達(dá)到的最 高溫度比較接近。渦輪增壓器周圍配有隔熱裝置,同時(shí),霍尼韋爾還為增壓器設(shè)計(jì)了高效的冷卻裝置,所以不會(huì)因高溫對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成隱患。
而剩余14%的參與者則認(rèn)為渦輪增壓沒有大規(guī)模普及的重要原因是消費(fèi)者對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)了解還不夠充分,相信,隨著更多的車企推廣渦輪增壓技術(shù),將其優(yōu)勢廣而告之,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的普及將加速到來。
兼具高動(dòng)力、低油耗的特點(diǎn),渦輪增壓技術(shù)正在受到越來越多消費(fèi)者的認(rèn)可,對(duì)此,政府層面該如何應(yīng)對(duì),是否應(yīng)該加大對(duì)渦輪增壓等傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的支持力度?調(diào)查6就圍繞這個(gè)問題展開,結(jié)果表明,絕大多數(shù)的參與者(占比58%)支持政府大力發(fā)展傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。
動(dòng)力性能和成本是消費(fèi)者著重關(guān)心的問題,目前看來,以渦輪增壓為代表的傳統(tǒng)技術(shù)可以在節(jié)省能耗的同時(shí)更好的滿足消費(fèi)者的追求。
在新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的當(dāng)下,車企是時(shí)候重新梳理自身的發(fā)展戰(zhàn)略和未來技術(shù)路線,需要通過動(dòng)力系統(tǒng)組合戰(zhàn)略的重新梳理以合理分配研發(fā)預(yù)算在不同動(dòng)力系統(tǒng),而如何迅速提升內(nèi)燃機(jī)性能指標(biāo)仍將是車企的首要任務(wù)。