在上一篇文章卡車能源10年內會有大變化嗎？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力發(fā)展趨勢預測，重型長途卡車2030年，90%使用傳統(tǒng)動力，5%使用混合動力，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年內會有大變化嗎？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力發(fā)展趨勢預測，重型長途卡車2030年，90%使用傳統(tǒng)動力，5%使用混合動力，5%使用純電或燃料電池。樂觀的看，未來重型長途卡車有90%會使用傳統(tǒng)動力，但新能源的發(fā)展速度還是會讓傳統(tǒng)動力制造商產生焦慮，輕卡、中卡、重卡、城市公交，城際客車都在擁抱新能源。傳統(tǒng)動力制造商想要在未來繼續(xù)活下去，就必須轉型為新能源動力制造商，這是一個必經的過程。傳統(tǒng)發(fā)動機制造商如何轉型，這方面可以通過玉柴來尋找到一些答案。

玉柴擁有國內最大的內燃機生產基地，在新能源興起之前這是一個優(yōu)勢。我們都知道船大難掉頭，玉柴要升級轉型要比小廠商付出更多。不過，一旦轉型成功，內燃機巨頭又可以變成新能源巨頭。

面對新能源，傳統(tǒng)內燃機企業(yè)最明智的做法就是兩條腿一起走路，傳統(tǒng)動力繼續(xù)做大做強，另一方面發(fā)展新能源產品。玉柴的也是做了這樣的選擇：夯實傳統(tǒng)動力，進軍新能源。

搭載玉柴發(fā)動機的乘龍H7重卡

2030年發(fā)動機熱效率52%

傳統(tǒng)動力未來發(fā)展方向是高效、環(huán)保，尾氣排放標準會越來越嚴格，同時還要降低油耗。首先在環(huán)保層面，玉柴車用柴油機、燃氣機國六產品全面量產，柴油機6大平臺11大系列產品全部符合國六排放，功率覆蓋100-660馬力。

天然氣發(fā)動機5大平臺8大系列使用當量比燃燒+EGR+TWC技術路線滿足國六排放，功率覆蓋140-560馬力。

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

玉柴熱效率目標是在2020年達到50%；2030年國六二代發(fā)動機技術熱效率達到52%，這個熱效率與美國超級卡車動力熱效率相當；2025年熱效率目標55%，2030年更是要達到60%的熱效率。

國內另一發(fā)動機巨頭濰柴的熱效率目標時間節(jié)點和玉柴出奇的一致，濰柴董事長譚旭光之前有提到，2020年濰柴會推出熱效率50%的柴油機，并商業(yè)化；2025年熱效率超55%；2030年挑戰(zhàn)60%熱效率。看來大家對柴油機熱效率的提升都很有信心。

48V系統(tǒng)實現熄火滑行

單單看數據，好像發(fā)動機熱效率提升是個簡單的工作，事實恰恰相反，現階段每提升1%都是一個巨大的挑戰(zhàn)。就好比考試一樣，從60分進步到90分比較容易，從90分進步到99分就很難了。

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

以上僅僅是發(fā)動機本身“修內功”，想要更高的熱效率還需要借助外力?，F在很多乘用車上使用的48V輕混動系統(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設備，水泵、空調壓縮機、轉向助力泵等設備都可以用48V系統(tǒng)驅動，實現附件電動化，發(fā)動機就不需要一直帶著這些負載，需要使用的時候電機按需啟動就行了。甚至渦輪增壓器都能電動化，進一步提高發(fā)動機效率。

根據不同的應用，玉柴會有BSG（Belt Driven Starter Generator）和ISG（Integrated Starter Generator）兩種48V系統(tǒng)方案。

BSG是皮帶傳動啟動/發(fā)電一體化電機的意思，屬于P0混動結構，電機位于發(fā)動機前端，用皮帶驅動空調壓縮機、水泵這些附件，替發(fā)動機分擔一部分工作，還可以實現發(fā)動機啟停功能。

ISG是指集成啟動發(fā)電機，屬于P1混動結構?？梢岳斫鉃橐粋€電機取代了起動機，這個電機不僅僅負責啟動發(fā)動機，還與變速器、發(fā)動機并聯，意味著在一些工況下電機可以輔助驅動，優(yōu)化發(fā)動機的工作效率，比如起步、爬坡的時候幫忙出點力。

48V系統(tǒng)有個重要的功能是下坡、滑行、剎車的時候可以實現動能回收，把動能轉換為電能存到48V電池中，別忘了很多設備都是48V電壓驅動，動能回收相當于節(jié)約了一部分燃油發(fā)電。

48V系統(tǒng)是個新的世界，可支持的功能太多了?？論趸兴闶裁?？48V系統(tǒng)支持熄火滑行，因為轉向助力、空壓機、空調之類的都可以用電機驅動，只要48V電池有電，就能保證車輛正常工作，和發(fā)動機不熄火沒什么兩樣，就算遇到情況需要發(fā)動機啟動，憑借強勁有力的48V電機就能讓發(fā)動機瞬間回到工作狀態(tài)。

小結一下玉柴48V輕混系統(tǒng)支持的功能，包括自動啟停，低速助力，動能回收，熄火滑行，電動增壓器，電動空調。

增程器1升油可發(fā)4.06度電

業(yè)內普遍認為新能源有3條主流技術路線：混動、純電動、燃料電池。玉柴進軍新能源的選擇是：“全都要”。

混動系統(tǒng)方面玉柴做的東西太多了，有P1混合動力系統(tǒng)，eCVT功率分流型混動，增程器。eCVT混動系統(tǒng)通過兩個電機和行星齒輪組實現多種工作模式，可以保持發(fā)動機在最佳轉速和扭矩輸出，由于電機的特性是轉速范圍大，效率區(qū)間高，玉柴的eCVT專門用一個電機來連續(xù)調整發(fā)動機轉速，和CVT變速器一樣平順。

增程式混合動力系統(tǒng)在國內的一個優(yōu)勢是可以上新能源牌照，因此增程式混合動力未來應用可能會更加廣泛。玉柴在增程系統(tǒng)做的準備也很齊全，能提供柴油增程器和天然氣增程器。增程式混合動力通俗點講就是發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電儲存到電池，電機再用電驅動車輛行駛，發(fā)動機不能直接驅動車輛。

發(fā)電效率的高低就決定了油耗的高低。因為同一款車行駛耗電量是一樣的，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；燃氣增程器最高發(fā)電效率4.74kWh/kg。

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

燃料電池和集成電驅動橋

氫燃料電池是新能源領域比較火的一項技術路線，目前玉柴和AVL公司聯合開發(fā)了一款35kw質子交換膜燃料電池，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。未來會有70kw和110kw燃料電池。

未來的純電動卡車產品肯定都是走量身定制路線，底盤專為電動車開發(fā)，結構上要求高集成度，方便布置電池。傳統(tǒng)的電驅動方式需要傳動軸，明顯不適合未來高集成化的要求，只有集成式電動橋才能滿足要求，省去傳動軸，降低自重，傳動效率更高。

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

可以看的出來，玉柴面對新能源趨勢已經有清晰的發(fā)展思路，傳統(tǒng)動力未來的目標非常明確。而新能源也是多種技術路線共同發(fā)展，投入的資源并不少。據了解，2019年玉柴累計投入3億元人民幣發(fā)展新能源，團隊規(guī)模200人；并且還在加大投入，到2023年累計投入預計達到30億元，團隊規(guī)模500人；2025年累計投入預計達到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