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車企闖關油耗限值 渦輪增壓技術成救命稻草

2014-05-06 09:55

隨著油耗限值的逼近,汽車行業在選擇節能技術路線上變得非常緊迫,由于當前新能源汽車商業化環境不成熟,產業化仍需較長時間,近期降油耗車企將重心放在了傳統內燃機的節能技術上,渦輪增壓技術成為車企的首選。

作為一種可以在小排量發動機上實現高功率高扭矩輸出的技術,渦輪增壓最近變得炙手可熱起來,連原來一直推崇混合動力的日本車企也開始紛紛發力渦輪增 壓技術。渦輪增壓車型近幾年占比會否大幅大升,受到眾多行業人士的關注和熱議。圍繞此話題,蓋世汽車網與全球渦輪增壓技術領先者霍尼韋爾聯合推出本期業界 調查(調查時間:4月8日—4月13日,參與人數1824位),調查共設6個問題,下文將結合調查結果和專家采訪逐一闡述。

車企闖關油耗限值 渦輪增壓技術成救命稻草

2012年6月,國務院發布《節能與新能源產業規劃》(以下簡稱《規劃》),政府對汽車制造商的平均燃料消耗提出了明確的量化標準和時間節點,按照 《規劃》要求,到2015年,國內乘用車平均燃料消耗量需降至6.9升/100公里,到2020年油耗目標為:5升/100公里。

2014年1月,工信部發布2016至2020年《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法和指標》征求意見稿,指出第四階段標準繼續 沿用按整車整備質量分組的車型燃料消耗量評價體系,同時提高特殊結構車輛的技術特征和要求,進一步細化《規劃》中提出的油耗標準。

目前,國內乘用車的平均燃料消耗量為7.38升/100公里,到2020年,這一標準將降至5升/100公里,面臨的困難可想而知。調查1的結果一邊倒,多達76%的參與者認為這是一個很大的挑戰。

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)近期發布報告稱,為了達到工信部制定的油耗標準,從2016至2020年期間,各車企整體的燃油經濟性平均每年需保持6.7%的增長 率,高于2012年至2015年要求的2.8%的年均增長率,甚至高于美國標準要求的轎車與輕型卡車4.1%的年均增長率,對于大多數國內車企而言,這無 疑都是一個巨大的挑戰。

車企闖關油耗限值 渦輪增壓技術成救命稻草

目前看來,汽車油耗限值對各大車企都是一個不小的挑戰,但標準既然已經明確,車企降低平均油耗已經成為必須完成的任務,現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實問題。調查2旨在討論提升傳統動力在車企降油耗方面是否依舊卓有成效?

結果表明,絕大多數業內人士對此持肯定態度,多達75%的參與者認為提升傳統動力的節能技術仍是近期車企降低油耗均值最現實的選擇。

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,但現階段新能源汽車商業化環境不成熟,產業化仍需較長時間,這決定了短時間內新能源汽車對車企降低平均油耗的作用十分有限。

中汽協公布的銷量數據顯示,2013年,中國車市銷量再創新高一舉突破2000萬輛門檻,同比增長13.8%至2198.41萬輛。插電和純電的新 能源汽車銷量也實現了較高的增速,但絕對量也僅僅1.8萬輛左右,不足汽車總銷量的千分之二,新能源汽車市場堅冰依然難破。清華大學汽車產業技術戰略研究 院院長趙福全認為,至少15年之后才能看到電動汽車占有10%的市場份額。

而與之相對應的傳統汽車市場依然火爆,且技術升級潛力廣闊,如渦輪增壓和啟停技術等,通過傳統汽油發動機的技術升級可以明顯提高效率,節約燃油。以 渦輪增壓技術為例,相比同等輸出功率的自然吸氣汽油發動機,帶渦輪增壓的汽油發動機可提升最高達20%的燃油效率。帶渦輪增壓的柴油發動機則可提升最高達 40%的燃油效率。

車企闖關油耗限值 渦輪增壓技術成救命稻草

電動汽車或將是未來的趨勢,但至少10-20年內,傳統動力技術的升級依然是主流。短時間內,車企的發展仍應側重在渦輪增壓、啟停系統、輕量化等傳 統節能技術的升級上。調查3的問題就聚焦傳統動力節能技術,其中最有效和應普及的技術是什么?結果表明,輕量化、缸內直噴、啟停系統等傳統動力技術在節能 方面的功效都值得肯定,但最行之有效且可以大規模推廣的技術則是渦輪增壓,支持渦輪增壓技術的參與者占比最高,達43%。

上文已經敘述過搭載渦輪增壓器的發動機在節能減排方面的優勢,而隨著技術的進步,渦輪增壓發動機的油耗還能進一步改善,據渦霍尼韋爾中國及印度區副 總裁戴鵬杰介紹,該公司在三年左右就會進行一次常規的技術升級,每一代產品要比前一代產品在油耗上有2%到3%的改進。而如果取得較大的技術革新,換代產 品在節省油耗方面的突破會有更顯著。

另外,渦輪增壓發動機的另一大優勢是它可在不增加發動機排量的基礎上,大幅度提高發動機的功率和扭矩。一臺發動機裝上渦輪增壓器后,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,消費者如果買到一個好的渦輪增壓器,當初購車多花費的成本,在兩到三年內便可通過節省的 油錢抵消,而如果是新能源汽車,這個成本回收過程所需時間基本需要翻倍。

優勢十分明顯,但部分消費者對使用渦輪增壓技術還存在一些顧慮和觀念上的誤區。不過,通過技術和材料的改進,高品質的渦輪增壓器可以承受更高的溫 度,冷卻循環系統的改善也可以確保車輛立即熄火不必怠速;此外,如霍尼韋爾等優質供應商所提供的渦輪增壓器的使用壽命與發動機壽命基本相當,甚至可以超過 發動機的壽命,也可以打消消費者對渦輪增壓發動機使用壽命方面的顧慮,如無意外,渦輪增壓技術的普及將順理成章。

車企闖關油耗限值 渦輪增壓技術成救命稻草

中國現在的渦輪增壓器市場處于起步階段,但在國家倡導節能減排的大背景下,渦輪增壓發動機憑借其顯著的節能優勢將進入一個快速發展的時期。調查4針對渦輪增壓發動機的前景進行了預測,在未來5年內,渦輪增壓發動機在所有發動機中將占多大的比重?

結果表明,業界普遍看好渦輪增壓發動機的未來前景,幾乎所有的參與者(占比94%)都認為渦輪增壓發動機在所有發動機中的占比將達到15%以上,而 近8成的參與者認為這一比重將在25%以上,其中,31%的參與者認為比重在“25%-35%”之間,47%(占比最多)的參與者則認為,未來五年內,渦 輪增壓發動機將在所有發動機中占比超過35%。

調查2與3的結果已經證明,傳統技術的升級將是未來相當一段時間內車企減少平均油耗的主要途徑,而渦輪增壓技術將是最行之有效且最應該被推廣的傳統技術,搭載渦輪增壓器的發動機在所有發動機中的比重大幅攀升之勢可期。

霍尼韋爾中國及印度區副總裁戴鵬杰在去年曾做過預測,在其看來,中國的渦輪增壓器的市場容量到2018年將有一個成倍的增長,由2013年的500萬臺增加到1000萬臺。按照這一增幅估算,在未來五年內,渦輪增壓發動機的比重超過35%應非難事。

來自新華信的一項針對國內消費者的調查發現,在參與該調查的近5萬名被訪者中,有近八成被訪者表示了解渦輪增壓發動機,有購車計劃的被訪者中有六成會考慮購買渦輪增壓車型,這一結果也表明了渦輪增壓技術在國內已經擁有了廣泛的認知度且存在被大規模普及的群眾基礎。

車企闖關油耗限值 渦輪增壓技術成救命稻草

根據者霍尼韋爾的估計,當前,中國市場的新車銷售中渦輪增壓器占有率約22%,距離大規模普及還存在不小的差距,造成這一局面的原因何在?

調查5的結果顯示,成本高被認為是主要原因,認為“購買成本過高”和“維護成本過高”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 格一般要高萬元以上。而在維修保養方面,渦輪增壓器往往被當做是損耗件,被認為會付出相對自然吸氣發動機更高的費用來更換保養。

當前的國內市場上,對于大多數消費者而言,成本仍是影響其購車選擇的主要因素,因此,如何選擇一個搭載高品質渦輪增壓器的車型才是問題的關鍵,如前 文所述,一個高品質的渦輪增壓器能夠在短時間內通過節省的油費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保養件。選擇了一個可靠 的渦輪增壓器,其壽命甚至超過發動機壽命,在正常使用的前提下,渦輪增壓器已經和發動機的進氣與排氣系統融為一體,根本不需要更換,更不需要額外的保養。

除成本因素外,技術不成熟也被看做是一個制約因素。其中,16%的參與則認為帶增壓的發動機技術不夠成熟,而10%的參與者認為渦輪增壓技術本身不成熟。蓋世汽車網通過采訪了解到,多數人對渦輪增壓技術的顧慮主要在于其在工作狀態下溫度較高,容易引發安全隱患。

對此,霍尼韋爾全球研發高級總監顧茸蕾博士表示,設計時,渦輪增壓和自然吸氣的發動機高溫基點基本是相同的,在跑高速或高負荷的時候,他們達到的最 高溫度比較接近。渦輪增壓器周圍配有隔熱裝置,同時,霍尼韋爾還為增壓器設計了高效的冷卻裝置,所以不會因高溫對發動機造成隱患。

而剩余14%的參與者則認為渦輪增壓沒有大規模普及的重要原因是消費者對該項技術的優點了解還不夠充分,相信,隨著更多的車企推廣渦輪增壓技術,將其優勢廣而告之,渦輪增壓發動機的普及將加速到來。

車企闖關油耗限值 渦輪增壓技術成救命稻草

兼具高動力、低油耗的特點,渦輪增壓技術正在受到越來越多消費者的認可,對此,政府層面該如何應對,是否應該加大對渦輪增壓等傳統節能技術發展的支持力度?調查6就圍繞這個問題展開,結果表明,絕大多數的參與者(占比58%)支持政府大力發展傳統節能技術。

動力性能和成本是消費者著重關心的問題,目前看來,以渦輪增壓為代表的傳統技術可以在節省能耗的同時更好的滿足消費者的追求。

在新能源產業發展緩慢的當下,車企是時候重新梳理自身的發展戰略和未來技術路線,需要通過動力系統組合戰略的重新梳理以合理分配研發預算在不同動力系統,而如何迅速提升內燃機性能指標仍將是車企的首要任務。

消息來源:蓋世汽車網
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