有挑战亦有潜力 轻型商用车柴油动力仍需技术创新
随着电商发展和城市化进程加快,物流运输需求增长,轻型商用车作为主要运输工具,市场前景明朗。不过随着“双碳”目标的推进以及电动化转型浪潮不断加速,轻型商用车同样面临着“油电之争”。未来,传动动力系统有哪些机遇和挑战?它的节能技术有没有进步空间?未来如何拥抱电动化、智能化?
仍有巨大的市场需求和可持续发展前景
“针对轻型商用车动力类型,根据近两年的统计情况发现,柴油动力分别在轻卡、皮卡、轻客市场中保持了45%、72%和42%的占比,虽然轻卡和轻客的电动化比例有着显著提升,但不难看出,柴油动力仍然是轻型商用车动力的重要组成部分。”日前,在“中国轻型商用车动力进化论坛”上,江铃汽车总裁助理,新能源汽车动力院院长骆旭薇表示,商用车的使用场景具有多样性和复杂性,从目前来看,燃油动力以及柴油动力,在全球绝大部分地区目前仍有巨大的市场需求和可持续发展前景。
全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示,油的价格是“油电之争”的核心。他分析,中国汽车出口的强增长是靠燃油车带动的,从过去两年来看,燃油车的出口增长幅度是远高于新能源车的增长幅度,其中柴油车出口表现相对不错。
“一些新兴市场和发展中国家对柴油机的需求量大,且对价格较为敏感;中国柴油机凭借其性价比高的优势,在国际市场上占据了一定份额。例如,在东南亚、非洲等地区,基础设施建设需求旺盛,轻型商用车柴油机作为可靠的动力源,受到当地市场的青睐。”清华大学航空发动机研究院副院长,清华大学燃烧能源中心副主任,清华大学(车辆学院)——壳牌清洁交通能源中心主任帅石金也表示,中国柴油机出口量持续增长,在国际市场上的份额和影响力也在不断扩大。
在上述专家看来,柴油机具有高扭矩、高功率、高燃油经济性等特点,特别适合长途货运、工程机械等商用车领域。尽管面临新能源技术的挑战,但由于柴油机在商用车领域的优势,其在全球市场仍将保持一定的份额。
有机遇更有挑战
值得注意的是,在环保法规趋严的背景下,轻型商用车柴油机动力也迎来了严峻挑战。
“排放标准不断加严,这是对柴油机非常大的挑战。”帅石金表示,全球范围内对柴油机尾气排放标准不断提高,要求柴油机降低氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)等污染物的排放。例如,我国自2020年7月1日起开始实施轻型汽车国六排放标准,对柴油机的排放控制提出了更高的要求;而且国七排放标准也正在制定中。
为满足严格的排放标准,柴油机需要配备更复杂的后处理系统,如选择性催化还原(SCR)、颗粒捕捉器(DPF)等,增加了成本和维护难度。这些后处理系统不仅提高了柴油机的制造成本,还对企业的技术研发和质量控制提出了更高的挑战。
此外,纯电动、混合动力及氢燃料动力等新型能源动力系统的快速发展,也对传统柴油发动机市场形成了一定的冲击。例如,纯电动汽车在城市物流配送等短途运输领域具有零排放、低噪音的优势,逐渐受到市场关注。
“随着新能源技术的不断成熟和成本降低,其市场份额逐渐扩大,传统柴油机在轻型商用车领域的市场份额受到一定程度的挤压。特别是在一些对环保要求较高的城市和地区,新能源车辆的推广应用对柴油机市场产生了较大的影响。”帅石金说。
节能减排技术创新是关键
未来,柴油机之路到底该怎么走?它的发展趋势又在哪里?
在帅石金看来,节能减排技术的持续创新是柴油机未来的发展重点。他表示,柴油发动机需要加强智能化控制,采用先进的电子控制技术和传感器技术,实现对发动机运行状态的实时监测和精确控制,可进一步优化燃烧过程,降低油耗和排放。
“例如,通过传感器实时监测发动机的温度、压力、转速等参数,电子控制系统可根据这些数据实时调整喷油量、喷油时刻等参数,实现最佳的燃烧效果。”帅石金说。
同时,柴油发动机还要提高系统集成性。例如,将燃油喷射系统、进气系统、后处理系统等进行集成控制,实现各系统之间的协同工作,进一步降低油耗和排放。
在新材料应用方面,帅石金建议柴油机使用轻量化材料和高性能材料,降低发动机的重量,提高其耐久性和可靠性,有助于提高燃油经济性。
此外,柴油机可与电驱动系统相结合,形成混合动力系统,充分发挥两者的优势,实现更低的油耗和排放。例如,在城市工况下,可主要依靠电机驱动,降低油耗和排放;在高速工况下,柴油机与电机驱动系统协同工作,提供更强的动力。
值得注意的是,随着氢燃料技术的发展,部分企业开始探索将氢燃料应用于柴油发动机,以实现更低的碳排放。目前氢发动机市场已经在做探索,这是柴油机高效的能量转换装置拥抱电动化的表现。
“节能减排技术的发展将为柴油机行业带来新的机遇,推动其技术升级是可持续发展的长久路线。相关企业需要不断加大研发投入,加快技术创新,提高产品的性能和环保水平,以应对市场竞争和环保法规的挑战。”帅石金说。