從2016到2018,IAA商用車展的口號由“思想驅動未來Driven by ideas”變為“駛向未來Driving Tomorrow”,三大趨勢雖然從字面上看仍然是“電動化、互聯化、智能化”,但是諸多愿景已經大面積變成現實,歐洲各大廠商已經開始批量化生產中型電動卡車,智能化應用車型如奔馳電子后視鏡車型新Actros、曼恩aFAS無人駕駛車都已經開始接受客戶預訂,那么,關于統治超過百年的柴油發動機,它的未來在哪里還有多遠?重卡電動化難題能否被攻關?燃料電池是否才是長途運輸的出口?歐美的用戶是如何選擇卡車、選擇發動機?
以上的一系列問題似乎是每一場發布會或圓桌溝通會上最被關注的問題,作為參展的動力系統代表企業,康明斯著眼未來,前瞻性地推出包括清潔柴油、天然氣、混合動力系統、集成傳動系統、零排放電池動力系統等多元能源動力解決方案。
最吸引眼球的無疑是康明斯重磅推出可滿足未來歐七排放的概念性排放控制系統,是真正意義上的氮氧化物準零排放技術;以及全球首發的先進多用途PowerDrive混合動力系統,這款插電式混合動力電動動力系統解決方案可滿足輕、中和重型多樣化應用需求。
上圖分別為康明斯在IAA上展示的混合動力及歐七排放系統
歐七與電動,康明斯在IAA上展示了什么叫“兩手都要硬”,那么在其背后,康明斯是如何看待記者以上的一連串問題,康明斯董事長兼首席執行官蘭博文(Tom Linebarger)面對面回答了記者的疑問。
1.目前北美重卡市場表現如何?
蘭博文:北美重卡市場現在非常好,從2017年開始增長,2018年增長速度加快,今年重卡銷量已經接近歷史最佳水平,照目前趨勢重卡市場,8級卡車市場將繼續保持增長,6、7級卡車雖然市場較小,但表現同樣不錯,增長率沒那么高,但更加穩定。
2.美國車隊每輛卡車的平均行駛里程是多少?
蘭博文:一般來說里程取決于運營工況,但是我們經常可以看到,長途運輸中一輛卡車的年行駛里程可以達到10萬英里(約16萬公里)。
3.歐洲市場的整體趨勢如何?
蘭博文:歐洲的情況幾乎相同。新的加利福尼亞碳排放法規可以等同于歐7排放標準,具體的標準同樣未知,但是人人都知道它將會非常嚴苛,將有一系列降低二氧化碳排放的法規出臺,我不知道最終的答案是什么,但是至少會減少15%-30%,這是非常難的,所以所有的發動機可能都需要通過混合動力或燃油循環中浪費的能量再利用來實現。我認為在商用車領域,無論歐洲還是美國,柴油發動機都將在未來很長一段時間繼續占據主導,因為柴油機將取得更好的燃油效率,混合動力或通過某項技術將50%的制動能量利用起來將是一個目標,過去5-10年中,柴油發動機效率提升了幾乎50%,而且該技術已經有超過100年的歷史。我同樣相信電動化將取得進展,但是我覺得其應用的領域將是乘用車和城市應用車輛。
在城市中,多用途車輛、最后一公里配送、環衛車將會比較適用電動車。因為其運行范圍是合理的,電池的重量不會太大,所以可以完成以上任何任務;其次,城市愿意為此買單,因為他們需要減少噪聲和污染,所以他們將努力推動其發展。第三,在美國和歐洲,我們已經看到很多城市在行動中,這將促進城市電動化,所以康明斯投資了很多在城市應用車型的電動化,我認為城市車輛將率先實現電動化。
4.如何預測柴油發動機技術的未來趨勢?
蘭博文:從柴油發動機的角度來看,大趨勢有兩個或者說三個。
首先是更好的燃油經濟性,持續地降低二氧化碳排放來提高燃油效率,同時更好地利用廢熱,減少過氧化物排放,以及更加輕量化,這些都是不會改變的大趨勢,但是排放法規會更加嚴格。內燃機循環總會產生浪費,所以需要在其他方面努力,這是大的趨勢。
從康明斯角度來說,我們自產很多零部件,如燃油系統、增壓系統、控制系統、過濾器、后處理系統,我們在這些方面投資很多,一直為客戶提供滿足嚴苛排放標準的高效燃油發動機。
第二個趨勢是人們都對加利福尼亞標準擁有更高的期待,他們將要求氮氧化物排放繼續減少,現在正在討論和談判中的下一個標準將更加具有挑戰,將比現行標準排放限值低很多,屆時關于國家標準也會有相應的爭論,所以每家廠商都為此在進行技術儲備,但是趨勢仍不明確。
康明斯目前正在進行一項前瞻性項目,利用現有的能源來開發下一代柴油發動機,目標是從卡車的空氣動力學、輪胎、發動機方面著手,將燃油效率提高至50%,這將是非常顯著的提高。我認為康明斯正在引領這一潮流,通過新技術實現突破,讓客戶可以更高效工作并降低成本。
我認為第三個趨勢是如何在重卡中應用電動化等新技術。因為在重卡領域,電池很難代替發動機成為主要的動力單元,但是像混合動力就擁有這樣的潛力,所以在此方面將有很多工作要做。那么電動車可以做到什么,或者電動化能提供哪些其他的幫助,例如,熱管理系統中的加熱器等,或者電池可以幫助解決循環中的一些難題或者利用一些制動的能量,但是在長途運輸中,制動少所以可收集的能量少,因此為了提高燃油經濟性,我們需要其他的技術特性。
5.如何看待燃料電池技術和柴油機的未來?
蘭博文:對于燃料電池或其他科技,擁有比電池更高的能量密度,將有比柴油機更好的前景。因為大容量的電池太重,會讓長途運輸車輛承受更多的負載,所以我認為燃料電池更有可能實現商業化。目前中國政府正在推進這項技術,商用車未來將應用燃料電池,乘用車或者城市運輸采用電動化。我相信中國將加大力度推進這個計劃,日本同樣如此,同時隨著歐洲新的二氧化碳排放法規出臺,歐洲也會加大力度推進。
我看好柴油機光明的未來。現在柴油機覆蓋每一個應用,未來將不會如此,但是對于很多應用來說,在未來很長一段時間里,柴油機仍將是最好的解決方案,所以我們期望柴油機業務仍然可以持續40-50年。雖然不會覆蓋所有應用,但是我相信我們仍將經營柴油機業務,同時涉及天然氣、電動業務、混合動力、燃料電池。
所以康明斯會繼續加大投資,保證我們有更深入的研究,為不同的應用、不同的國家提供相應的解決方案。
6.未來各個地區會采用相同的排放標準嗎?
蘭博文:我認為答案是否定的,但應該會很接近。
到2020-2021年,所有主要市場幾乎都會達到歐6水平,包括中國、印度、日本、美國、歐洲,所以我們希望看到這些嚴苛標準的實施。盡管不同國家情況不同,但是我認為,所有的國家都在向更清潔的環境發展,這對于全球可持續發展來說至關重要,我們需要繼續投資來實現經濟增長,同時盡量減少對環境的破壞,這也是工程師們需要努力去實現的。