在上一篇文章卡車能源10年內(nèi)會(huì)有大變化嗎？很難，2030年90%的長途卡車還燒油里面為大家分享了未來十年全球商用車動(dòng)力發(fā)展趨勢預(yù)測，重型長途卡車2030年，90%使用傳統(tǒng)動(dòng)力，5%使用混合動(dòng)力，5%使用純電或燃料電池。樂觀的看，未來重型長途

在上一篇文章卡車能源10年內(nèi)會(huì)有大變化嗎？很難，2030年90%的長途卡車還燒油 里面為大家分享了未來十年全球商用車動(dòng)力發(fā)展趨勢預(yù)測，重型長途卡車2030年，90%使用傳統(tǒng)動(dòng)力，5%使用混合動(dòng)力，5%使用純電或燃料電池。樂觀的看，未來重型長途卡車有90%會(huì)使用傳統(tǒng)動(dòng)力，但新能源的發(fā)展速度還是會(huì)讓傳統(tǒng)動(dòng)力制造商產(chǎn)生焦慮，輕卡、中卡、重卡、城市公交，城際客車都在擁抱新能源。傳統(tǒng)動(dòng)力制造商想要在未來繼續(xù)活下去，就必須轉(zhuǎn)型為新能源動(dòng)力制造商，這是一個(gè)必經(jīng)的過程。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商如何轉(zhuǎn)型，這方面可以通過玉柴來尋找到一些答案。

玉柴擁有國內(nèi)最大的內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)基地，在新能源興起之前這是一個(gè)優(yōu)勢。我們都知道船大難掉頭，玉柴要升級(jí)轉(zhuǎn)型要比小廠商付出更多。不過，一旦轉(zhuǎn)型成功，內(nèi)燃機(jī)巨頭又可以變成新能源巨頭。

面對(duì)新能源，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)企業(yè)最明智的做法就是兩條腿一起走路，傳統(tǒng)動(dòng)力繼續(xù)做大做強(qiáng)，另一方面發(fā)展新能源產(chǎn)品。玉柴的也是做了這樣的選擇：夯實(shí)傳統(tǒng)動(dòng)力，進(jìn)軍新能源。

搭載玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)的乘龍H7重卡

2030年發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率52%

傳統(tǒng)動(dòng)力未來發(fā)展方向是高效、環(huán)保，尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)會(huì)越來越嚴(yán)格，同時(shí)還要降低油耗。首先在環(huán)保層面，玉柴車用柴油機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)國六產(chǎn)品全面量產(chǎn)，柴油機(jī)6大平臺(tái)11大系列產(chǎn)品全部符合國六排放，功率覆蓋100-660馬力。

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)5大平臺(tái)8大系列使用當(dāng)量比燃燒+EGR+TWC技術(shù)路線滿足國六排放，功率覆蓋140-560馬力。

發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率并不是100%，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)做到40%以上就非常厲害，像豐田把汽油發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率做到41%就讓很多人吃驚。柴油機(jī)的特性使其熱效率比汽油機(jī)更高，輕輕松松能達(dá)到40%以上，因此柴油機(jī)熱效率突破50%才是比較大的進(jìn)步。

玉柴熱效率目標(biāo)是在2020年達(dá)到50%；2030年國六二代發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)熱效率達(dá)到52%，這個(gè)熱效率與美國超級(jí)卡車動(dòng)力熱效率相當(dāng)；2025年熱效率目標(biāo)55%，2030年更是要達(dá)到60%的熱效率。

國內(nèi)另一發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭濰柴的熱效率目標(biāo)時(shí)間節(jié)點(diǎn)和玉柴出奇的一致，濰柴董事長譚旭光之前有提到，2020年濰柴會(huì)推出熱效率50%的柴油機(jī)，并商業(yè)化；2025年熱效率超55%；2030年挑戰(zhàn)60%熱效率?？磥泶蠹覍?duì)柴油機(jī)熱效率的提升都很有信心。

48V系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熄火滑行

單單看數(shù)據(jù)，好像發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提升是個(gè)簡單的工作，事實(shí)恰恰相反，現(xiàn)階段每提升1%都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。就好比考試一樣，從60分進(jìn)步到90分比較容易，從90分進(jìn)步到99分就很難了。

玉柴提升熱效率的方法主要是從多個(gè)系統(tǒng)著手，燃燒系統(tǒng)用米勒循環(huán)技術(shù)、高效燃燒技術(shù)?？諝庀到y(tǒng)優(yōu)化中冷器，使用高效增壓，壓力損失優(yōu)化，進(jìn)排氣脈沖分離，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，兩級(jí)冷卻技術(shù)等。柴油本體用涂層降低摩擦，低粘度機(jī)油，機(jī)油熱管理技術(shù)，曲軸密封低摩擦技術(shù)，活塞降摩擦技術(shù)等。甚至連發(fā)動(dòng)機(jī)排出的余熱都不放過，還有余熱回收系統(tǒng)將熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。

以上僅僅是發(fā)動(dòng)機(jī)本身“修內(nèi)功”，想要更高的熱效率還需要借助外力?，F(xiàn)在很多乘用車上使用的48V輕混動(dòng)系統(tǒng)在卡車上一樣能有降低排放和節(jié)油的效果。48V電壓能夠支持更大功率的電動(dòng)設(shè)備，水泵、空調(diào)壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向助力泵等設(shè)備都可以用48V系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)附件電動(dòng)化，發(fā)動(dòng)機(jī)就不需要一直帶著這些負(fù)載，需要使用的時(shí)候電機(jī)按需啟動(dòng)就行了。甚至渦輪增壓器都能電動(dòng)化，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。

根據(jù)不同的應(yīng)用，玉柴會(huì)有BSG（Belt Driven Starter Generator）和ISG（Integrated Starter Generator）兩種48V系統(tǒng)方案。

BSG是皮帶傳動(dòng)啟動(dòng)/發(fā)電一體化電機(jī)的意思，屬于P0混動(dòng)結(jié)構(gòu)，電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)前端，用皮帶驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、水泵這些附件，替發(fā)動(dòng)機(jī)分擔(dān)一部分工作，還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟停功能。

ISG是指集成啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，屬于P1混動(dòng)結(jié)構(gòu)?？梢岳斫鉃橐粋€(gè)電機(jī)取代了起動(dòng)機(jī)，這個(gè)電機(jī)不僅僅負(fù)責(zé)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，還與變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)，意味著在一些工況下電機(jī)可以輔助驅(qū)動(dòng)，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，比如起步、爬坡的時(shí)候幫忙出點(diǎn)力。

48V系統(tǒng)有個(gè)重要的功能是下坡、滑行、剎車的時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)能回收，把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能存到48V電池中，別忘了很多設(shè)備都是48V電壓驅(qū)動(dòng)，動(dòng)能回收相當(dāng)于節(jié)約了一部分燃油發(fā)電。

48V系統(tǒng)是個(gè)新的世界，可支持的功能太多了?？論趸兴闶裁?？48V系統(tǒng)支持熄火滑行，因?yàn)檗D(zhuǎn)向助力、空壓機(jī)、空調(diào)之類的都可以用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，只要48V電池有電，就能保證車輛正常工作，和發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火沒什么兩樣，就算遇到情況需要發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，憑借強(qiáng)勁有力的48V電機(jī)就能讓發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間回到工作狀態(tài)。

小結(jié)一下玉柴48V輕混系統(tǒng)支持的功能，包括自動(dòng)啟停，低速助力，動(dòng)能回收，熄火滑行，電動(dòng)增壓器，電動(dòng)空調(diào)。

增程器1升油可發(fā)4.06度電

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為新能源有3條主流技術(shù)路線：混動(dòng)、純電動(dòng)、燃料電池。玉柴進(jìn)軍新能源的選擇是：“全都要”。

混動(dòng)系統(tǒng)方面玉柴做的東西太多了，有P1混合動(dòng)力系統(tǒng)，eCVT功率分流型混動(dòng)，增程器。eCVT混動(dòng)系統(tǒng)通過兩個(gè)電機(jī)和行星齒輪組實(shí)現(xiàn)多種工作模式，可以保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳轉(zhuǎn)速和扭矩輸出，由于電機(jī)的特性是轉(zhuǎn)速范圍大，效率區(qū)間高，玉柴的eCVT專門用一個(gè)電機(jī)來連續(xù)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，和CVT變速器一樣平順。

增程式混合動(dòng)力系統(tǒng)在國內(nèi)的一個(gè)優(yōu)勢是可以上新能源牌照，因此增程式混合動(dòng)力未來應(yīng)用可能會(huì)更加廣泛。玉柴在增程系統(tǒng)做的準(zhǔn)備也很齊全，能提供柴油增程器和天然氣增程器。增程式混合動(dòng)力通俗點(diǎn)講就是發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電儲(chǔ)存到電池，電機(jī)再用電驅(qū)動(dòng)車輛行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)不能直接驅(qū)動(dòng)車輛。

發(fā)電效率的高低就決定了油耗的高低。因?yàn)橥豢钴囆旭偤碾娏渴且粯拥?，增程器燒一升油能發(fā)的電越多就越省油。玉柴柴油增程器最高發(fā)電效率4.06kWh/h，燒1升柴油能發(fā)4度多電；燃?xì)庠龀唐髯罡甙l(fā)電效率4.74kWh/kg。

發(fā)電效率相對(duì)來說還是很高的，單看數(shù)據(jù)可能沒感覺，可以舉幾個(gè)例子。特斯拉semi電動(dòng)卡車，總重36噸百公里耗電80kWh，用增程器發(fā)電，相當(dāng)于百公里油耗20升。城市里配送的純電動(dòng)輕卡，百公里能耗普遍在40kWh左右，如果改用增程器驅(qū)動(dòng)，百公里油耗還不到10升。

燃料電池和集成電驅(qū)動(dòng)橋

氫燃料電池是新能源領(lǐng)域比較火的一項(xiàng)技術(shù)路線，目前玉柴和AVL公司聯(lián)合開發(fā)了一款35kw質(zhì)子交換膜燃料電池，系統(tǒng)額定凈輸出功率35kw，工作電壓132-248V，適合4.5-8噸卡車或8-10米客車使用。未來會(huì)有70kw和110kw燃料電池。

未來的純電動(dòng)卡車產(chǎn)品肯定都是走量身定制路線，底盤專為電動(dòng)車開發(fā)，結(jié)構(gòu)上要求高集成度，方便布置電池。傳統(tǒng)的電驅(qū)動(dòng)方式需要傳動(dòng)軸，明顯不適合未來高集成化的要求，只有集成式電動(dòng)橋才能滿足要求，省去傳動(dòng)軸，降低自重，傳動(dòng)效率更高。

這一方面玉柴做的就是下一代電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品——集成式電驅(qū)動(dòng)橋總成。電機(jī)集成在車橋總成上，傳動(dòng)效率更高，主要應(yīng)用在4-8噸卡車和5-7米客車上。要知道現(xiàn)在的純電動(dòng)卡車未來節(jié)省開發(fā)成本，大量借用了燃油車的零部件，只是把發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器換成了電機(jī)，底盤的傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和燃油車并無太大差異，這種結(jié)構(gòu)不利于車輛輕量化和布置電池。

可以看的出來，玉柴面對(duì)新能源趨勢已經(jīng)有清晰的發(fā)展思路，傳統(tǒng)動(dòng)力未來的目標(biāo)非常明確。而新能源也是多種技術(shù)路線共同發(fā)展，投入的資源并不少。據(jù)了解，2019年玉柴累計(jì)投入3億元人民幣發(fā)展新能源，團(tuán)隊(duì)規(guī)模200人；并且還在加大投入，到2023年累計(jì)投入預(yù)計(jì)達(dá)到30億元，團(tuán)隊(duì)規(guī)模500人；2025年累計(jì)投入預(yù)計(jì)達(dá)到50億元，平均一年增加10億元，資源規(guī)劃投入還是很下本的。

圖/文：陳接鋒