2020供应链大会丨林志强:碳排放挑战下的高效动力系统解决方案

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2020 年10月21日-22日,由中国汽车工业协会和西安市人民政府联合主办的“2020 中国汽车供应链大会”隆重召开。本届供应链大会主题为“育新机、谋新篇、开新局——助力构建安全可控汽车产业链”。其中,在10月21日举办的“传统汽车零部件的未来之路”论坛上,广西玉柴机器股份执行副总裁林志强发表了精彩演讲。

电池,玉柴,商用车

广西玉柴机器股份执行副总裁林志强

以下为演讲实录:

大家下午好!对于玉柴来说,玉柴一直是做动力的,我们侧重于发动机这一块,面向商用的发动机,主要是柴油机还有燃汽的发动机,玉柴1951年成立,明年就是我们的70周年,这些风风雨雨的年月过去,特别在现代,现在大家都说传统的这种汽车零部件制造企业应该怎么再往下走,所以我今天主要是跟大家分享一下我们在动力整个系统的技术路线上的一些分析。

虽然玉柴是在行业内存在了70多年,但是我们现在感觉有非常大的压力,首先,不断严格的排放的法规,现在已经是国6A,2027、2028年实施国7有害排放法规,这些排放法规本身来说就推动我们做,特别是燃烧的内燃机的这一块整个的技术的提升,但是这个还不是最主要的一个问题。

大家可以看到,对于我们做动力的最大的一个挑战就是能耗的一个问题,全世界各地,各方面都在不断的实施更严格的二氧化碳排放的法规,中国预计在2025年左右,会实施第四阶段的排放法规,第四阶段相当于我们要实施的三阶段的油耗,本身测试循环本身就会把油耗提升5%,在这个基础上还要降10到15%,当然面向的市场是商用车,商用车经营的这个经济的因素是决定整个客户最终的一个需求的。国家越实施更严格的二氧化碳排放法规,对我们终端用户越有利,这一项会不折不扣的严格的执行下去。今天我们分析一下在这个动力下应该怎么走。

目前全世界,我列了一下欧美企业,他们为了应对更严格的排放法规也都在做一些不同技术路线的准备,特别在这可以看到混合动力,还有纯电等等一些技术路线,在不同用途都有不同的方案在这里面。

不同领域不同的技术路线不一样的,比如城市公交对大家来说,目前大家可以很明显的感觉到基本上是纯电动,因为它适合,它有重组的充电桩,电耗成本比烧油低很多,它的故障率极低,现在公交公司的维护人员基本上都缩减了原来的50%左右,它是很利于市场的发展的。

但是对于卡车的一些用途,大多将来的发展还可能是以内燃机为主的一个动力,但是内燃机动力在以后的发展,随着更高的能耗的要求也不是纯发动机,大多在这里面还是要加电。当然新的一些其他的燃料,这里面也很关注的,大家都关注的燃料电池,它还有很长的商业化的路在走。整个预计真正达到商业化阶段应该在2030年之后的事情,但是时间对我们这样的企业来说准备的时间也比较紧张的。

对发动机来说,我们是做发动机的,发动机本身来说这一百年来也证明是热效率最高的一个动力机械,它的热效率柴油机最高,市场42%左右,当然它不是到了尽头,还有很大的降低效率的空间。

以后的包括一些损失,附件电动化,磨擦的一些损失等等方面都是我们发动机企业进一步提升优化的一个很大的空间,可以做到50%以上的热效率。我们玉柴目前在研发的准备下来的发动机,目前没有加余热能量回收的条件下我们也可以达到50%的水平。

可以看到虽然发动机热效率最高,但是高效区很窄,这个是技术关联性比较强的一个图,但是大多区域还是效率比较低一些,反过头来一看,右边这个图,这是电机效率,可以看到电机高效区很宽广,最高的效率很高,95%以上,而且高效率区域相当的宽广。

这两种结合,是否能够得到一个更加高效的动力的系统,虽然是国内现在都在说新能源,当然我们的理解是新能源跟我们汽车没有太大关系,我们只是利用能源,当然最终的目标是要把能量怎么降下来,能耗怎么降下来。而这一块是我们考虑的一个很重要的技术实现的途径,利用不同的集合电的比例的组合来形成一个高效的解决方案。我们预测在将来的动力市场,动力是多元化的,这里有混合动力,纯发动机,也有纯电池,也有燃油电池,这一种不同的组合,不是说一个方案包打天下,它要根据市场不同的需求,我们最终的客户可能会选择最适合的一个解决的方法。

我们提出一个分配的公式,就是这两个阿尔法(α)的值决定的,基于这种思路我们开发了一系列产品,举几个例子,这是我们推出的一个IE-Power而系统,它可以作为增值器的应用,也可以作为混合动力的应用,在将来的这种机电的耦合不是一个简单的拼装式的,一定是一个高度集成式,完全一体化的东西,我们做的这个方案大家可以看到我们把它做成电机课题,电机的转子起到发动机惯量的作用,完全高度耦合在一起,一从机械结构,还是性能上耦合在一起,形成一个系统效率,我们增值器应用上,一升柴油发4度电,我们效率高了20%以上。在实际应用当中,特别这种增成的应用是有串联的混合动力,它适合拥堵的地方,这种地方有很好的效果。

这是我们在港口上,实际上在市场上一年多的统计下来的数据,要比原来的纯发动机节约50%以上,但是这种用途它只能用于这种地方,如果用在高速公路上,我们分析在高速公路上也做过统计,它不但不省油,还费油,我们玉柴是做发动机,我们要想其他的方案,这个城市的大部分的一些卡车,城际之间的客车都可以用到我们的这些混合动力系统。这两个完全的使用场景不一样。我们实验下来在城市循环节约可以达到60%,在CWTVC有高速公路的循环节约可以达到40%,当然纯电动刚才也说了,比如说公交车这些很适合利用做这种有充足充电桩的条件下很适合纯电动,我们判断以后的纯电动车型不是传统的车简单改装一下变成纯电动,它一定是一个真正的,就像新造车,一开始特斯拉做的只是一个纯电的车型,现在的动力驱动系统,这里有很多种,现在国内大多用的中央直驱式的,我们叫简单的拼装式的,它以后发展不是很长久的一个路。将来的车一定是考虑到电池怎么安全,怎么最节省空间布置,车怎么样的重量最轻,效率最高的一种方式,而我们在这一块的纯电动,我们把电机和车桥结合在一起,这种车桥式的纯电动的系统,这样我们就可以给车留出很大的取消原来的传统,把这个电池不在车的中央,这是一个真正的纯电动车的一个概念在这里面。

最后说一下燃料电池,燃料电池现在我们判断没有达到商业化的程度,但是燃料电池肯定是一个颠覆内燃机的一个很重要的技术手段,但是我们也不是很担心,我们现在也在做各方面的开发储备,大家可以看到发动机与内燃机很类似的,我们所有的供应商都是一样的,将来的动力,会依据市场不断变更的要求,不断的扩展自己的产品,我们完全能够适应整个市场的需求在这个里面。

现在我们的燃料电池系统,我们做整个系统的集成控制,在商用车领域我认为这个数据是最高的,以后超过了60%的效率,整个结构的紧凑程度也是行业内的一个标杆,目前来说,我们也在储备一系列的产品,在有商业模式成熟度的情况下我们会推出相应的一些产品到市场去。

未来的动力市场,肯定是一个多元化市场,不同的市场会适应不同的一些动力组合,传统内燃机还有很大的提升效率的空间,它会长久的存在。当然将来不管什么新技术的应用,它一定不是简单的拼装式的,一定是高度集成式,对于产业链来说,我们各个产业链如果识别到未来市场的需求,借助原来的产业技术上不断更新自己的产品,一定会赢得美好的未来市场,谢谢大家。

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)

来源:盖世直播

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