迈向零碳之路,康明斯以多元动力解决方案塑未来
2023-10-30王作函
本刊记者 王作函 | 文
立足用户需求,以本土化战略深耕中国市场,是康明斯进入中国长达近50年来,不断发展前行的关键。
如今,“碳达峰、碳中和”目标的提出,为变革中的汽车产业带来新的机遇与挑战。作为全球动力技术先行者,康明斯不但拥有超过百年的内燃机技术积淀,也在引领低碳及零碳动力技术的发展与变革。
2023年6月28日,康明斯在位于武汉的东亚研发中心新基地举行了首届技术开放日活动。从定制化2.0内燃机技术双平台发布,到15H氢内燃机成功点火,再到一体化动力链及多燃料发动机平台的亮相,康明斯全面展示了其对零碳转型之路的全新思考,同时也证明了其在研发创新方面加速实现零碳目标的决心和实力。
持续深挖内燃机潜能,迈向全新定制化2.0新时代
过去近50年间,康明斯从单一的产品引进到技术输出,从合资建厂到联合研发,不断升级技术矩阵,推出适应中国本地市场、适应不同应用的产品。目前全球减碳呼声不断高涨,商用车市场面临巨大压力,同时降低污染物排放和碳排放已成为行业的焦点。市场越发细分,带来车型开发的细分需求,也带来动力解决方案的差异化需求。而康明斯依托深厚技术积淀,针对本地市场不同需求,可根据不同工况、主机厂差异化需求进行综合考虑,为客户提供“点单式”技术开发解决方案,从而助力用户在高效运营和节能减排之路上更进一步。
此次康明斯新发布的定制化2.0高效内燃机技术双平台,是根据主机厂客户燃油四阶段新产品的差异化定位而来,覆盖12 L和13 L,8款定制化产品,可满足国内重型商用车绝大部分细分市场的不同工况需求。至此,康明斯8.5 L、10 L、12 L、13 L和15 L发动机均可满足整车实现燃油四阶段油耗标准的需求。
2023年6月28日,康明斯在位于武汉的东亚研发中心新基地举行了首届技术开放日活动
康明斯东亚研发中心总经理刘志礼表示:“目前,我们发布的内燃机是满足燃油四阶段的产品,康明斯还在继续投入满足燃油五阶段,甚至是满足未来欧Ⅶ、国Ⅶ排放标准的产品,我们会加大力度不断推出油耗更低、效率更高的产品。”
据了解,新技术平台包括M12/13(Z12/13),以 及X12/13(A12/13)。前 者是在康明斯最新发布的15 L平台基础上延展开发,15 L平台2021年底上市,短短1年多时间,便赢得多家主机厂青睐,实际应用中的性能指标十分优异,这种定制开发可为多家主机厂新一代旗舰重卡提供更多主流动力;后者则是基于康明斯成熟且成功的X12平台升级而来,X12系列产品已经在中国市场投放超过57万台,拥有良好的客户口碑和市场基础,这样的升级更方便一些主机厂产品进行快速升级迭代,有利于整车性能的延续。据悉,此次推出的Z12/13和M12/13主要面向东康和西康2家合资公司背后整车厂的定制化需求,主打的理念是定制化2.0。
值得一提的是,新推出的高效12 L/13 L发动机,拥有更宽广的功率覆盖(440~620 PS),更大的低速转矩(在900 r/min就可输出2 800 Nm的最大转矩),更低的噪声(低怠速模式下噪声74 dB),较上一代产品节油8%~10%。此外,多元化配置还能实现更优异的性能输出、更多整车应用场景以及更多定制化选配。
新发布的定制化2.0高效内燃机技术双平台样机
康明斯全新一代15H氢内燃机正式点火
康明斯副总裁、中国区首席技术官赛俊峰(Stephen Saxby)表示:“如果搭载康明斯发动机,集成了美驰车桥、伊顿变速器等领先零部件的一体化动力链多元化配置,还能使燃油经济性再提升7%~8%。”
据了解,在康明斯的产品开发策略中,其在中国市场的开发共经历了3个阶段:第一阶段是FFM,即针对中国重卡市场定制化开发,一个发动机平台对应多细分市场;第二阶段是FFA1.0,即针对细分市场应用定制化,一个发动机平台对应一个应用市场;第三阶段是FFA2.0,即此次发布的定制化2.0,针对主机厂车型提供点单式服务,多发动机平台对应主机厂车型。
在刘志礼看来,由于应用场景多、使用环境复杂、驾驶习惯差异性大等影响因素,中国重卡市场的多场景应用工况给发动机的低碳及零碳目标带来极大挑战,而康明斯定制化2.0平台可精准应对差异化的细分市场需求。他表示,基于大数据的多应用场景客户画像,康明斯2.0平台可为客户定制卓越的动力链解决方案,提升车辆全生命周期TCO竞争力。
“实现零碳需要创新,而创新需要贴近市场、贴近客户,需要融合,创新也早已刻入康明斯DNA之中。我们非常荣幸能与主机厂合作伙伴和客户携手,共同构建深度融合的产业链创新生态圈。正是这种深度的链合创新,让我们充分汲取市场和客户需求的动态输入,并在定制化领域再次突破,迈向全新的定制化2.0新时代。”康明斯副总裁,中国区发动机事业部总经理汪开军表示。
打造多燃料发动机平台,氢内燃机是核心
在此次技术开放日活动上,康明斯全新一代15H氢内燃机也正式点火。康明斯氢内燃机规划了15 L、10 L和6.7 L 3个排量,通过全球协作、本地开发、定制设计、一体优化,采用直喷、稀薄燃烧可实现44%的热效率(BTE)以及2.2 MPa的平均有效压力(BMEP),可以满足国Ⅶ、欧Ⅶ、EPA2027等全球主要市场下一阶段的排放要求。
不仅如此,此次技术日康明斯还展示了其以氢内燃机为核心的多燃料发动机平台。据介绍,在包括缸体在内的大部分零部件通用的情况下,只需要更换不同的缸盖组合,就可以采用多种类型的燃料,包括一系列清洁柴油、天然气、氢气、丙烷等低碳或零碳燃料。由于可以充分利用现有的平台和零部件,不仅具备了更高的初始成本优势,而且便于整车厂后期应用,且部件成熟可靠。
刘志礼在采访中强调,康明斯氢内燃机技术具有领先优势。康明斯是全球第一家做直喷技术的企业,在防止氢气泄漏方面的关键核心技术,也处于行业领先水平。同时,康明斯东亚研发中心新基地的氢动力大楼,是国内第1个满足国内与国际安全标准的氢内燃机实验室。
“现阶段氢内燃机的初始成本,肯定高于柴油和天然气内燃机,但是比较来看,氢内燃机会比氢燃料电池更快追平初始成本。”赛俊峰在采访中表示,技术的商业化应用需要考虑多重因素,包含供应链、服务能力、基础设施、加氢设备、集成能力等。他认为,氢内燃机可能比氢燃料电池更快速地推向市场。
康明斯发动机+美驰车桥+伊顿AMT变速器的一体化动力链
柴油机短时间内难以被替代,打造多元优势是关键
近几年,在绿色低碳的发展趋势下,整个商用车行业对于柴油机的前景似乎并不看好,而作为动力领域专家的康明斯则有着不同的思考。
“零碳是我们的目标,但在我们看得见的未来,内燃机不会死掉,康明斯会是最后一批提供内燃机产品的公司。”康明斯中国发动机事业部市场与销售总经理马骥认为,发展了100多年的传统内燃机,有其适用性极广的优势。尤其在柴油机领域,从应用场景的多样性来看,对动力性要求大、基础设施不完善的偏远地区,还有很多非道路、紧急发电机组等应用环境,柴油机有很强的技术优势。
“康明斯公司为应对气候挑战推出了‘PLANET 2050’公司战略,针对产品减碳推出了‘Destination Zero’零碳目标,致力于通过创新的能源来源方案和多元动力解决方案,减少全生命周期的排放,迈向零碳。要实现这个目标,需要分阶段实施。在2030年前,康明斯将同时专注于传统内燃机业务,并开拓新能源业务。”赛俊峰(Stephen Saxby)则表示,氢内燃机作为同时使用新能源和传统内燃机技术的动力解决方案,是零碳方案的关键一环。
除此之外,康明斯也在强化其一体化动力链解决方案能力。随着康明斯伊顿变速器业务的发展以及美驰车桥并入康明斯大家庭,康明斯公司已经从单一的发动机制造商发展成动力链核心零部件的集成供应商。此次技术日上,康明斯就展示了包括最新的涡轮增压技术、燃油系统、排放处理系统,以及包括康明斯发动机、伊顿康明斯赢动变速器和康明斯美驰车桥的一体化动力链。
以氢内燃机为核心的多燃料发动机平台
站在时代的风口,对于未来零碳转型过程中技术路线的选择,康明斯坚持多种技术路线并存。跨越传统和新能源2个时代,百年康明斯还将续写怎样的篇章?我们不妨拭目以待。