[汽車之家 行業] 又是一年歲末時。回望2019，新舊力量正面交鋒，科技創新加速格局重構，商業生態發生巨大變革。汽車之家行業團隊推出《年終紀事2019》（查看所有）特別策劃，深訪新聞當事人與現象制造者，探討影響產業命運的焦點話題，詮釋行進中的汽車中國。
這一期的焦點——發動機。在當下輿論環境中探討發動機，應該算是一種回歸。當大家都把目光聚焦在電動車、自動駕駛、智能網聯領域時，當資本都流向新興產業時，已經咆哮百余年的發動機行業似乎逐漸被忽視，甚至出現了強烈的“唱衰”聲音。任何人都不會否認電驅動系統等新興技術在特定領域的技術優勢，但汽車發動機乃至更廣闊的內燃機產業就會衰落？值此，我們應該仔細品味全球發動機產業那些最真實的聲音。
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1、我國內燃機及相關領域規模近萬億，汽車發動機是其中一大部分。無論是行業內人士還是普通汽車消費者都應該重新審視發動機產業，了解發動機產業對社會發展的重要性。
2、發動機電氣化延續了這個產業的生命，汽車行業不會完全脫離發動機而存在，2030年發動機使用率仍然占市場70%以上。
3、汽車發動機是節能減排的重點領域，提升發動機熱效率也是全球汽車產業的發展目標，50%以上熱效率的發動機或許在十年內就可以商品化。
● “唱衰”發動機為時過早
“唱衰”發動機的爆發點是去年之初，各國“禁燃令”（指停止銷售傳統內燃機汽車）被炒作之時，一些行業人士、媒體的過度解讀、誤讀，甚至斷章取義讓整個產業風聲出現了異樣。在邁進2020年之前，我們應該明確一個事實，還沒有哪個國家把“禁止內燃機”提高至法律層面并予以落地。現在“唱衰”汽車發動機還為時過早，對于發動機產業的現狀我們應該理性看待。
首先，對于發動機的認知，我們要擴大視角。汽車發動機并不是內燃機產業的全部。同濟大學教授李理光曾提到，中國內燃機及相關領域規模近萬億，可以拉動上下游產業十幾個萬億的產值，內燃機工業的可持續發展對國民經濟的重要性不言而喻。
其次，基于目前內燃機工業在產業結構、經濟結構中的重要地位，內燃機相關細分市場也應該承擔更大的節能減排責任。當前，全球汽車企業都承擔著巨大的節能減排壓力，而真正推動這場變革的根因是2015年全球達成共識的《巴黎協定》。各國都為此提出了降低碳排放的具體目標，尤其是針對汽車行業。意大利佩魯賈大學教授Michele Battistoni稱，歐盟對汽車碳排放的要求意味著發動機行業還有更多的工作要做，目前市場已經推廣的都是低成本的減排技術，未來想要使用減排效果更好的技術，就要付出更多的成本。
第三，電動汽車不燒燃油就減排了？這是錯誤觀點。降低碳排放不應只看車輛使用層面，應該從車輛生產制造到回收的全生命周期進行對比。未來隨著核電以及清潔能源發電比例的提升，純電汽車在碳排放方面才會有優勢。美國桑迪亞國家實驗室發動機燃燒試驗室主任Paul Miles提供的數據顯示，2018年傳統發動機汽車全生命周期內碳排放量要低于純電動汽車，主要原因就是世界范圍內火電使用比例仍然很高。為此，現階段“唱衰”發動機、一味推廣純電動車未必是最恰當的選擇。
● 汽車發動機不會完全消失
綜合來看，業內對2030年發動機在汽車產業應用比例的預期在70%以上。也許會有人問到，國內也在謠傳國家相關部門正在探討“禁燃”。對于這個疑問，大家可以關注工信部剛剛發布的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿）。
其中，新能源汽車的定義包括純電動汽車、插電式混合動力（含增程式）汽車、燃料電池汽車，這意味著發展新能源汽車不是一桿子把發動機產業打死，發動機電氣化后在插電式、增程式新能源車上仍有很大需求。
文件中還有一個指標，2025年新能源汽車新車銷量占比約為25%，顯然剩余市場仍被傳統發動機占據。我國地域遼闊，在一些高原、高溫、高寒區域，內燃機在交通運輸、發電、工程機械等領域的能力是其它動力系統不可替代的。
『理想ONE 增程混動系統』
實際上，汽車電動化的含義是廣泛的，發動機的電氣化也是汽車電動化的一種方式，混動就是很典型的例子。發動機不是一個孤膽英雄，未來發動機需要與多種技術協作發展，比如48V的中度混合車型、插電混合動力等。
豐田明確提出了擴大電動化車輛銷量的發展目標，到2030年電動化車型占比50%。豐田汽車動力總成產品企劃部主任工程師上原隆史向我們介紹，豐田的電動化車型并非單指純電動，而是包括插電式混合動力，屆時仍有約90%的豐田汽車需要使用發動機。
從國際上來看，歐盟、美國、中國未來汽車市場動力系統構成比例是不同的，但基于發動機的傳動系統都會是主流。韓國雖然在倡導氫能汽車的發展，預計2030年燃料電池汽車可能占市場的10%，但即使到2050年也不會發展到一個很大的份額，大部分市場仍是混動、插混汽車。
未來，無論是傳統發動機還是純電、氫能，每一種技術都在不斷演進，也都面臨著一定的風險和不確定性，技術多元化才是產業發展正解。
● 發動機熱效率奔向50%以上
隨著發動機熱效率的提升和排放處理技術的改進，未來的汽車或許真就成為了“空氣凈化器”。說起熱效率，日本汽車企業仍處于較為領先的位置。日本汽車企業的發動機技術應用思路都是不同的，但目標是一致的——不斷提高發動機燃燒效率。從1995年至今，日本汽車企業的發動機熱效率從37%增長到現在的41%，未來商品化的產品可以達到45%，下一步大家都會向51%發起挑戰，并且可靠性還在提升、成本還在降低。
就拿豐田來說，1997年普銳斯上搭載的混動專用發動機（1NZ-FXE）熱效率為37.6%，今天豐田TNGA平臺下混合動力專用發動機達到41%，未來豐田希望通過“均質稀燃”技術實現46%，通過“超級稀燃”技術達到48%（指較大空燃比的稀薄燃燒）。
今年初，日本SIP項目（由政府牽頭的戰略性創新項目）中，早稻田大學等單位組成的研究小組在實驗室中實現了汽油機熱效率51.5%。馬自達近期宣布在實驗室中實現了汽油機56%的熱效率指標。最近也有兩家中國本土企業分別在實驗室中實現了汽油機49.5%、48%的熱效率。
『馬自達新一代創馳藍天發動機』
在中國，一汽紅旗CA4GC20TD經濟版熱效率達到了39%（功率版為38%）。中國一汽研發總院首席專家李金成指出，“一汽提出了未來新車降低油耗的目標，其中發動機要貢獻58%，因此技術需要不斷升級。混動也是一汽的主要技術路線，這方面我們做了41%熱效率的專用發動機。2025年我們要實現45%的目標，未來也會向50%邁進。”
關于發動機技術的進一步改進，李理光給出了三個階段的技術應用建議。近期，主要推廣阿特金森循環/米勒循環、高壓縮比13:1、350bar直噴系統、高能點火、EGR、熱管理技術、低粘度機油（XW-20）等。
中期推廣深度阿特金森循環/米勒循環、高壓縮比15:1、500bar直噴系統、可變壓縮比、稀薄燃燒及稀薄燃燒后處理、點火輔助壓燃、AI與智能控制、高能點火、附件電氣化、熱管理技術、低粘度機油（XW-16）、碳中性燃料等。
『日產可變壓縮比系統』
后期實施壓燃、超級稀燃、超高壓縮比、1000bar直噴系統、智能燃燒反饋控制、氧氣燃料、壓燃燃料、零排放后處理、低粘度機油（XW-8）、絕熱技術、余熱回收技術等。李理光認為，盡管很多先進技術處于概念階段或實驗室階段，但并非不能實現推廣，“預計在2025-2030年之間，50%熱效率的發動機有可能商品化”。
全文總結：
市場結構的調整不會一蹴而就，發動機產業也沒有被畫上終結的符號，反而有更大的技術升級需求。這個行業需要更多的電氣化人才，未來發動機并不會獨立存在，反而會與更多的電氣化系統融合在一起。一味“唱衰”發動機不合時宜，多元化技術路線才是我國汽車動力市場發展正解。（文/汽車之家 劉宏龍）
