国Ⅵ实施助推动力系统新一轮技术升级
——一汽解放国Ⅵ发布会高峰论坛侧记
2019-10-10木子文
木 子 文
2019年6月26日,一汽解放在无锡发布了国Ⅵ产品和全新动力品牌。在发布会结束之后的高峰论坛上,一汽解放商用车开发院院长、党委书记吴碧磊,一汽解放总经理助理、发动机事业部总经理、党委书记钱恒荣,国家发改委能源研究所研究员刘坚,中国内燃机协会
秘书长邢敏,天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德和清华大学汽车工程系教授、博士生导师帅石金等多位专家学者,共同就中国商用车行业发展的新思路和新方向展开探讨,重点围绕国Ⅵ产品和技术发展难点、要点和趋势进行了探讨交流。
国Ⅵ排放升级推动传统内燃机技术进步
刘坚在发言中表示,国Ⅵ升级是国家对环境治理、环境保护的重要抓手。国内排放政策升级非常快,从国Ⅴ到国Ⅵ,NOx会降低80%,PM降低67%,在实际使用环境中带来的环保效果非常明显。
从左至右:一汽解放总经理助理赵国清,一汽解放商用车开发院院长、党委书记吴碧磊,清华大学汽车工程系教授、博士生导师帅石金,国家发改委能源研究所研究员刘坚,中国内燃机协会秘书长邢敏,天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德,一汽解放总经理助理、发动机事业部总经理、党委书记钱恒荣
刘坚认为,国Ⅵ标准的实施恰逢其时,排放升级将使得更多企业对传统内燃机的技术进步更加关注,更加有利于行业达到健康可持续发展的目的。
邢敏表示,中国汽车工业和内燃机工业已做好充分准备迎接国Ⅵ排放标准的实施。据邢敏介绍,国Ⅵ标准是在吸收欧洲、美国排放标准后,结合中国实际制定出的具有中国特色的标准。为了达到国Ⅵ标准,国内商用车主机厂和发动机厂在技术研发方面不断突破,克服了国Ⅵ标准技术难度大、开发成本高的难点。解放动力等排头兵企业在行业内起到了表率作用,值得学习和致敬。
解放动力国Ⅵ产品5大特点实现排放能耗双升级
姚春德介绍,柴油机在排放中主要有两大难题,一是NOx排放,二是PM排放。目前国际上主要采用SCR或EGR两种技术路线降低NOx。
姚春德表示,解放动力推出的产品采用了高效SCR结合EGR技术,来解决NOx的排放问题。如果单纯采用SCR技术,技术上相对简单些,但效果并不太理想。有研究表明,目前实施的国Ⅵ标准,如果单纯采用SCR技术,不喷尿素的话,NOx的排放会增加44倍;而采用SCR+EGR技术,如果不喷尿素,NOx只会增加13倍。“两种技术路线的结合难度高,但却体现了企业对社会负责、对环境负责的态度。”
据钱恒荣介绍,解放动力国Ⅵ产品具备5大特点:首先是技术路线上,选择EGR+DPF+SCR作为主推路线,能为用户带来全生命周期的成本节约,每年在燃油和尿素方面,可节约1万元;二是在省油技术上,采用解放3大独有的省油技术,确保在国Ⅵ阶段的省油能力依然领先行业;三是在电控技术上,全系列采用一汽解放自主研发的ECU,避免垄断,也为未来商用车的车联网技术发展带来便利;四是在品质提升上,仅用于国Ⅵ产品生产线品质提升的改造,就投资了10.6亿元。同时聚焦用户国Ⅴ阶段尿素结晶的痛点,在国Ⅵ产品上,采用旋流高效混合技术,实现自动高温除结晶;五是在维保技术上,在13 L发动机上推出国内领先的15万km长换油技术,DPF清理里程提升至40万km。
吴碧磊认为,国Ⅵ排放标准是目前为止,国际上最先进的排放标准之一,也是最具挑战性的升级法规。国Ⅵ整车在开发过程中也遇到困难和挑战,主要表现为两大难点:一是国Ⅵ整车的电控标定难度非常大,二是整车的热管理问题处理比较困难。EGR+DPF+SCR的技术路线带来的好处能够降低3%的油耗,但同时也要求整车的散热能力要提高40%以上。对此,解放研发团队采取了一系列新技术,成功地解决了热管理问题,保证了解放卡车体系节油技术能够持续升级。
动力多元化发展成行业共识
对于新能源商用车发展的趋势和前景,邢敏认为,商用车如今步入了内燃动力的多元化,这样能更好地推动车用动力发展。同时在新能源发展的道路上也存在很多问题,下一步,如何加强新能源在电气化方面与内燃机结合、如何将内燃机技术提升和新能源的发展相结合是需要解决的问题。
刘坚认为,新能源商用车虽然是新能源行业发展的重要方向,但技术水平、产业基础、上游产业链与市场需求还有一定差距,而且续驶能力与温度适应性仍需解决。刘坚进一步介绍说,氢燃料电池汽车在续驶能力上接近燃油汽车的表现。但是目前在国内,氢燃料电池的问题比较多,技术水平和产业基础与国际先进水平差距明显,上游产业链也比较缺失,比如说加氢站、氢气的储运、氢能的制备的经济性和安全要求都存在问题。从近中期来看,新能源汽车是一个技术方向,更多的还是需要不同的技术之间协同推进。传统的燃油汽车包括天然气汽车,在过渡阶段依然会扮演非常重要的角色。
对于天然气发动机的发展,帅石金表示,天然气CO2排放好,PM排放基本为零,符合国家节能减排的要求和环保发展趋势。但帅石金也坦言,目前天然气动力发展面临两方面的挑战,一方面是价格仍存在较大波动,油气价差会产生成本优势,而价格波动必然会影响到成本优势,进而影响天然气产品的推广和应用。另一方面是天然气产品的开发成本较高、排放标定要求较高。
帅石金认为,目前动力的多元化发展已经成为行业共识。不过目前动力多元化实际上是有应用场景的。比如商用车有小、中、大型,对于小型的、在城市行驶的,可能选择电动或混合动力是一个很好的解决方案。内燃机不是说没有了,而是有了电动之后,它得到了一种传承和发展,因为有电机的辅助,内燃机有更大的发展空间。对于重型商用车而言,柴油机和天然气将是主导,现在的柴油机基本可以做到零排放了。
姚春德表示,目前电池的热管理涉及到安全的重要问题。此外氢的价格大概是柴油的10倍,价格上不占优势。姚春德认为,在商用车领域,还是要在内燃机上下功夫,用好能源多元化,以油为基础,以天然气等其他多种燃料相结合的发展趋势,在提高效率、降低排放方面多下功夫。
钱恒荣认为,传统柴油机还有很多潜力可挖,还有很多工作值得去做。目前解放动力将90%的精力用在传统柴油机的优化上,通过技术的不断研发升级,努力打造最省油、最环保、最可靠的“三最发动机”。新能源对传统柴油机的挑战,至少在20年之内,完全有信心迎接挑战。T