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柴静自费拍摄的雾霾调查片《穹顶之下》想必很多人都看过,关注环境问题,同呼吸共命运已逐渐成为全民事件,调查片中也针对汽车对环境的污染进行了解读,车辆保有量大,燃油品质不够高,不达标排放的柴油车和监管执法力度不严是环境和汽车的主要恩怨。调查片最终也就这些问题给出了需要从管理源头上进行深化改革的解决方案。
其实对中国的乘用车车企业而言,现行条件下绿色节能早已成为他们需要面临的大考,按照国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》中对汽车制造商的平均燃料消耗提出了明确的量化标准和时间节点,2015年也就是今年中国生产的乘用车平均燃料消耗量应当降至6.9L/100KM,而到2020年这一指标要进一步降至5.0L/100KM。
现阶段面对苛刻的排放要求,汽车企业和零部件供应商会采取怎样的技术和措施应对,这些方法中哪些是最高效的,为此新浪用车走进全球最大的零部件供应商之一德尔福位于上海的中国研发中心,就新能源和传统发动机的技术发展及趋势等与绿色环保息息相关的问题,同德尔福的资深专家进行了交流。
对普通消费者而言,德尔福这个名字或许有些陌生,事实上作为全球最重要的零部件供应商之一,德尔福和其他许多零部件公司组成了汽车产业的幕后大佬。自1993年进入中国市场,德尔福已在北京、上海、重庆、广州等地建立了技术中心及生产基地。早在2005年,德尔福就制定了绿色、安全、互联三大战略方向,而此次我们走进德尔福实验室主要探讨的就是德尔福的绿色技术。
根据IHS最新的市场销售预测,未来十年中传统内燃机发动机仍旧占据市场的主流地位,而混合动力和纯电动车虽然关注度和热度很高,实际上2025年这些新能源车的市场份额只占非常小的比例。因此,当下能够对绿色环保做出贡献最大的实际上还是传统的汽油发动机和柴油发动机汽车。
按照行业预期,2020年中国在全球混动/电动车市场的份额将从2010年的2.7%增长到35%,成为全球最大的市场。过去5年,德尔福电气化产品和技术已经帮助众多整车厂开发混动/电动车。德尔福派克电子/电气架构系统事业部亚太区工程总监李茗表示,今后德尔福将投入更多资金、技术、人才及有成本竞争力的产品,帮助中国混动/电动市场成长。
介于目前汽车行业的发展趋势德尔福将从传统发动机优化增效和研发布局新能源技术两个方向入手,即解决眼前燃料消耗限值的要求,也会规划和利用好新能源的这张牌。
绿色--新能源/电气化创新技术
全球领先的高压线束技术
一个月前底特律车展发布的第二代雪佛兰VOLT上的某些关键的电气化零部件就是德尔福提供的。传统意义上的线束工厂属于是劳动密集型产业,基本都是手工操作为主。而德尔福目前在生产线上应用了更多的机器人技术,提高了生产过程的自动化,德尔福人可以自豪的说他们高压电气系统里的技术绝对是全球领先的。
大功率屏蔽/接地系统
汽车企业外购的零部件里,按照金额统计,排在第一位的是动力总成系统,第二位是内饰件,第三位的就是电气系统。以前车内电气系统的线束都是用铜做的,价格高而且重量大,而目前德尔福正在开发一种新型线束系统,采用铝导线加导电塑料的设计,成本和重量优势明显。相比传统线束成本降低了至少30%,重量最多可降低50%。研究数据显示当车重降低20%时,车辆排放的二氧化碳数量则会降低11%-13% ,不难发现轻量化为车辆的燃油经济性做出的贡献不言而喻。据悉德尔福这种创新的革命性产品预计五年后投放市场。
智能充电系统
无线充电技术近年来逐渐升温,无线充电能有效降低电动汽车充电设备的建设成本、使用成本,提升电动汽车使用的整体经济性和便利性,并能够大幅改善充电站管理和用户体验,未来前景广阔。同其他企业一样,德尔福也已开始与整车厂合作开发无线充电技术,德尔福要做的是打造一个综合性的充电管理系统。
集成式48伏微混动力控制器
混合动力汽车技术通常包括三大三小,三大技术是指电机、电控还有电池。德尔福集成式48伏微混动力控制器是涵盖了三大技术里面两个最关键的技术,这套技术在很小的空间里面,集成了直流转换器(就是把48V转换成12V这样一个直流转换器)、控制器和逆变器。目前德尔福正在做一个低成本的方案,相对传统的分散式的系统,这套由中国的工程团队主导开发的集成式微混动力控制器体积更小,成本也更具竞争力。
德尔福高压逆变器
这项技术用到了德尔福独创的单晶硅的IGBT技术,相比传统体积庞大的逆变器,德尔福把电机控制器设计得非常精巧,效率更高,并且可以集成在一个很小的空间里。这项技术预计在两到三年内投放市场。
绿色-传统发动机技术创新及优化
按照文章开头的介绍,目前节能减排最大的贡献其实还是来自于对传统发动机的技术创新。不管是进气道喷射的还是缸内直喷的汽油机或柴油机。短期内如果要想对环境污染有所贡献的话,一定不能忽略在传统动力上下功夫,德尔福动力总成系统事业部亚太区工程总监许向东向新浪汽车透露。
全球对降低油耗、减少二氧化碳排放的要求越来越严格,许向东认为要从多方面入手来实现这些要求,目前阶段传统的汽油、柴油发动机技术提升仍是节能减排的主力军,如多火花点火发动机技术、均质直喷技术、两段式气门升程技术以及德尔福正在开发的汽油直喷压燃技术等。
均质直喷相关技术
越来越多的发动机采用直喷技术的同时,喷油器高压泵的噪音问题也越来对突出,很多车主经常会抱怨车辆发动机噪音大。德尔福的解决方案是将喷油器中衔铁和针阀采用解耦式设计,这样设计可以使衔铁先运动起来,之后再去撞击针阀,从而有效减少噪音。
此外,德尔福均质直喷喷油器的喷油孔采用了飞秒激光技术,飞秒激光速度非常快,加工过程不产生热量。传统电火花加工的和EDM加工的喷油口,表面比较粗糙,使用一段时间后喷雾的位置会偏离很多,燃烧效果差。而采用飞秒激光技术加工的喷油口使用周期内,喷雾的位置基本不会偏离,最重要的是这项技术可以制造出异形喷油孔,达到更好的喷射效果。
要降低排放颗粒物,就需要多次喷射,一般传统的电磁阀式喷油器的速度是0.5毫秒,最顶尖的喷油器是用压电晶体驱动的,它可以做到0.1到0.2毫秒,德尔福可以使电磁阀式的喷油器达到0.25毫秒,已经是相当于压电晶体的响应速度了,但是在成本上具有巨大的优势,许向东向新浪汽车介绍道。
颠覆性的汽油直喷压燃
各位没看错,将汽油压燃这个“伪命题”在不久的将来即将实现,这项技术是德尔福跟美国的能源部、威斯康星大学、现代汽车联合开发的项目,该技术非常超前,颠覆传统的汽油发动机点火方式,采用压燃实现汽油的低温燃烧,能有效的避免产生带来雾霾的氮氧化物及发动机爆震,节油能力非常明显,相对目前的传统汽油机来说油耗将降低30%左右。针对这项技术德尔福方面没有透露太多的细节,但表示这项颠覆性的技术将在2025年投入使用。
走进德尔福中国的研发中心,我们不仅了解了德尔福在技术储备和新能源开发上拥有的技术优势和创新产品。更重要的是仅仅在几年前德尔福中国公司扮演的主要是将欧美研发的技术应用到中国的协调角色,但现在这家公司已经将研发本土化的技术和产品作为业务发展的重点,德尔福此次展现的诸多技术中很大一部分是由中国工程师主导或针对中国市场开发,立足中国,更多的为自主品牌服务,提高自主品牌的产品竞争力是当下德尔福在中国最核心的价值。不久的未来如何在绿色环保方面获得更大的市场认可,建立更广泛的技术优势,德尔福已经为我们准备好了答案。