车企闯关油耗限值 涡轮增压技术成救命稻草

盖世汽车网 综合报道

随着油耗限值的逼近,汽车行业在选择节能技术路线上变得非常紧迫,由于当前新能源汽车商业化环境不成熟,产业化仍需较长时间,近期降油耗车企将重心放在了传统内燃机的节能技术上,涡轮增压技术成为车企的首选。

作为一种可以在小排量发动机上实现高功率高扭矩输出的技术,涡轮增压最近变得炙手可热起来,连原来一直推崇混合动力的日本车企也开始纷纷发力涡轮增压技术。涡轮增压车型近几年占比会否大幅大升,受到众多行业人士的关注和热议。围绕此话题,盖世汽车网与全球涡轮增压技术领先者霍尼韦尔联合推出本期业界调查(调查时间:4月8日—4月13日,参与人数1824位),调查共设6个问题,下文将结合调查结果和专家采访逐一阐述。

车企闯关油耗限值 涡轮增压技术成救命稻草

2012年6月,国务院发布《节能与新能源产业规划》(以下简称《规划》),政府对汽车制造商的平均燃料消耗提出了明确的量化标准和时间节点,按照《规划》要求,到2015年,国内乘用车平均燃料消耗量需降至6.9升/100公里,到2020年油耗目标为:5升/100公里。

2014年1月,工信部发布2016至2020年《乘用车燃料消耗量限值》和《乘用车燃料消耗量评价方法和指标》征求意见稿,指出第四阶段标准继续沿用按整车整备质量分组的车型燃料消耗量评价体系,同时提高特殊结构车辆的技术特征和要求,进一步细化《规划》中提出的油耗标准。

目前,国内乘用车的平均燃料消耗量为7.38升/100公里,到2020年,这一标准将降至5升/100公里,面临的困难可想而知。调查1的结果一边倒,多达76%的参与者认为这是一个很大的挑战。

资料显示,从2006年到2012年,中国平均每年油耗只降低了1.3%。盛博公司(Sanford C. Bernstein)近期发布报告称,为了达到工信部制定的油耗标准,从2016至2020年期间,各车企整体的燃油经济性平均每年需保持6.7%的增长率,高于2012年至2015年要求的2.8%的年均增长率,甚至高于美国标准要求的轿车与轻型卡车4.1%的年均增长率,对于大多数国内车企而言,这无疑都是一个巨大的挑战。

车企闯关油耗限值 涡轮增压技术成救命稻草

目前看来,汽车油耗限值对各大车企都是一个不小的挑战,但标准既然已经明确,车企降低平均油耗已经成为必须完成的任务,现阶段车企需要考虑的是通过何种途径才能有效降低油耗的现实问题。调查2旨在讨论提升传统动力在车企降油耗方面是否依旧卓有成效?

结果表明,绝大多数业内人士对此持肯定态度,多达75%的参与者认为提升传统动力的节能技术仍是近期车企降低油耗均值最现实的选择。

理论上,大力推广新能源车毫无疑问将可以大幅降低车企的平均油耗,但现阶段新能源汽车商业化环境不成熟,产业化仍需较长时间,这决定了短时间内新能源汽车对车企降低平均油耗的作用十分有限。

中汽协公布的销量数据显示,2013年,中国车市销量再创新高一举突破2000万辆门槛,同比增长13.8%至2198.41万辆。插电和纯电的新能源汽车销量也实现了较高的增速,但绝对量也仅仅1.8万辆左右,不足汽车总销量的千分之二,新能源汽车市场坚冰依然难破。清华大学汽车产业技术战略研究院院长赵福全认为,至少15年之后才能看到电动汽车占有10%的市场份额。

而与之相对应的传统汽车市场依然火爆,且技术升级潜力广阔,如涡轮增压和启停技术等,通过传统汽油发动机的技术升级可以明显提高效率,节约燃油。以涡轮增压技术为例,相比同等输出功率的自然吸气汽油发动机,带涡轮增压的汽油发动机可提升最高达20%的燃油效率。带涡轮增压的柴油发动机则可提升最高达40%的燃油效率。

车企闯关油耗限值 涡轮增压技术成救命稻草

电动汽车或将是未来的趋势,但至少10-20年内,传统动力技术的升级依然是主流。短时间内,车企的发展仍应侧重在涡轮增压、启停系统、轻量化等传统节能技术的升级上。调查3的问题就聚焦传统动力节能技术,其中最有效和应普及的技术是什么?结果表明,轻量化、缸内直喷、启停系统等传统动力技术在节能方面的功效都值得肯定,但最行之有效且可以大规模推广的技术则是涡轮增压,支持涡轮增压技术的参与者占比最高,达43%。

上文已经叙述过搭载涡轮增压器的发动机在节能减排方面的优势,而随着技术的进步,涡轮增压发动机的油耗还能进一步改善,据涡霍尼韦尔中国及印度区副总裁戴鹏杰介绍,该公司在三年左右就会进行一次常规的技术升级,每一代产品要比前一代产品在油耗上有2%到3%的改进。而如果取得较大的技术革新,换代产品在节省油耗方面的突破会有更显著。

另外,涡轮增压发动机的另一大优势是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比可增加大约40%甚至更多。而在使用成本方面,消费者如果买到一个好的涡轮增压器,当初购车多花费的成本,在两到三年内便可通过节省的油钱抵消,而如果是新能源汽车,这个成本回收过程所需时间基本需要翻倍。

优势十分明显,但部分消费者对使用涡轮增压技术还存在一些顾虑和观念上的误区。不过,通过技术和材料的改进,高品质的涡轮增压器可以承受更高的温度,冷却循环系统的改善也可以确保车辆立即熄火不必怠速;此外,如霍尼韦尔等优质供应商所提供的涡轮增压器的使用寿命与发动机寿命基本相当,甚至可以超过发动机的寿命,也可以打消消费者对涡轮增压发动机使用寿命方面的顾虑,如无意外,涡轮增压技术的普及将顺理成章。

车企闯关油耗限值 涡轮增压技术成救命稻草

中国现在的涡轮增压器市场处于起步阶段,但在国家倡导节能减排的大背景下,涡轮增压发动机凭借其显著的节能优势将进入一个快速发展的时期。调查4针对涡轮增压发动机的前景进行了预测,在未来5年内,涡轮增压发动机在所有发动机中将占多大的比重?

结果表明,业界普遍看好涡轮增压发动机的未来前景,几乎所有的参与者(占比94%)都认为涡轮增压发动机在所有发动机中的占比将达到15%以上,而近8成的参与者认为这一比重将在25%以上,其中,31%的参与者认为比重在“25%-35%”之间,47%(占比最多)的参与者则认为,未来五年内,涡轮增压发动机将在所有发动机中占比超过35%。

调查2与3的结果已经证明,传统技术的升级将是未来相当一段时间内车企减少平均油耗的主要途径,而涡轮增压技术将是最行之有效且最应该被推广的传统技术,搭载涡轮增压器的发动机在所有发动机中的比重大幅攀升之势可期。

霍尼韦尔中国及印度区副总裁戴鹏杰在去年曾做过预测,在其看来,中国的涡轮增压器的市场容量到2018年将有一个成倍的增长,由2013年的500万台增加到1000万台。按照这一增幅估算,在未来五年内,涡轮增压发动机的比重超过35%应非难事。

来自新华信的一项针对国内消费者的调查发现,在参与该调查的近5万名被访者中,有近八成被访者表示了解涡轮增压发动机,有购车计划的被访者中有六成会考虑购买涡轮增压车型,这一结果也表明了涡轮增压技术在国内已经拥有了广泛的认知度且存在被大规模普及的群众基础。

车企闯关油耗限值 涡轮增压技术成救命稻草

根据者霍尼韦尔的估计,当前,中国市场的新车销售中涡轮增压器占有率约22%,距离大规模普及还存在不小的差距,造成这一局面的原因何在?

调查5的结果显示,成本高被认为是主要原因,认为“购买成本过高”和“维护成本过高”的参与者分别占比30%。大众化的车型在搭载涡轮增压器之后价格一般要高万元以上。而在维修保养方面,涡轮增压器往往被当做是损耗件,被认为会付出相对自然吸气发动机更高的费用来更换保养。

当前的国内市场上,对于大多数消费者而言,成本仍是影响其购车选择的主要因素,因此,如何选择一个搭载高品质涡轮增压器的车型才是问题的关键,如前文所述,一个高品质的涡轮增压器能够在短时间内通过节省的油费抵消多支付的购车成本。而在维修成本方面,首先来讲涡轮增压不是一个保养件。选择了一个可靠的涡轮增压器,其寿命甚至超过发动机寿命,在正常使用的前提下,涡轮增压器已经和发动机的进气与排气系统融为一体,根本不需要更换,更不需要额外的保养。

除成本因素外,技术不成熟也被看做是一个制约因素。其中,16%的参与则认为带增压的发动机技术不够成熟,而10%的参与者认为涡轮增压技术本身不成熟。盖世汽车网通过采访了解到,多数人对涡轮增压技术的顾虑主要在于其在工作状态下温度较高,容易引发安全隐患。

对此,霍尼韦尔全球研发高级总监顾茸蕾博士表示,设计时,涡轮增压和自然吸气的发动机高温基点基本是相同的,在跑高速或高负荷的时候,他们达到的最高温度比较接近。涡轮增压器周围配有隔热装置,同时,霍尼韦尔还为增压器设计了高效的冷却装置,所以不会因高温对发动机造成隐患。

而剩余14%的参与者则认为涡轮增压没有大规模普及的重要原因是消费者对该项技术的优点了解还不够充分,相信,随着更多的车企推广涡轮增压技术,将其优势广而告之,涡轮增压发动机的普及将加速到来。

车企闯关油耗限值 涡轮增压技术成救命稻草

兼具高动力、低油耗的特点,涡轮增压技术正在受到越来越多消费者的认可,对此,政府层面该如何应对,是否应该加大对涡轮增压等传统节能技术发展的支持力度?调查6就围绕这个问题展开,结果表明,绝大多数的参与者(占比58%)支持政府大力发展传统节能技术。

动力性能和成本是消费者着重关心的问题,目前看来,以涡轮增压为代表的传统技术可以在节省能耗的同时更好的满足消费者的追求。

在新能源产业发展缓慢的当下,车企是时候重新梳理自身的发展战略和未来技术路线,需要通过动力系统组合战略的重新梳理以合理分配研发预算在不同动力系统,而如何迅速提升内燃机性能指标仍将是车企的首要任务。

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