中国造不了发动机已成过去

“原本我还在怀疑,但最终得出了45%以上的数据”,日本一名发动机技术人员难掩惊讶之情。他所属的日资大型汽车制造商调查了中国比亚迪(BYD)的混动专用发动机(DHE:Dedicated Hybrid Engine)。虽然未能重现比亚迪声称的最高热效率(46.06%),但确认了该发动机能够发挥相近的性能。

继比亚迪之后,中国汽车制造商纷纷推出搭载热效率超过45%的DHE的插电式混合动力汽车(PHEV)。难道“中国造不了发动机”的说法已成为过去?通过分析各家车企投入市场的PHEV,可以了解中国企业的实力和发动机战略的方向。此外,两家供应低成本DHE的供应商也通过我们在当地的采访浮出水面。

带有通胀倾向的热效率

热效率达到46.06%的PHEV是比亚迪“秦L DM-i”和“海豹(SEAL)06 DM-i”。除比亚迪之外,宣布达到46%以上热效率的还有中国浙江吉利控股集团(Geely Holding Group)和上海汽车集团(SAIC)。

据悉,吉利集团在旗下的新能源汽车品牌“银河(Galaxy)”推出的SUV“星舰7 EM-i”上采用了热效率为46.5%的DHE。上汽集团则以自有品牌“荣威(ROEWE)”推出了名为“DMH”系列的PHEV。上汽于2024年12月底举行了有关PHEV的技术说明会,宣布安装在轿车款PHEV“D7 DMH”等之上的DHE热效率达到了46.3%。

除了这三家车企之外,热效率在45%左右的DHE在中国正在增加,但各企业销售的PHEV参数也有令人关注之处。这就是“虽然热效率很高,但燃效值或许并未同步增加”的疑问。
荣威的D7DMH于2024年10月在公路上进行了长距离行驶挑战。创出了2208 km的续航里程,获得“插电式混合动力轿车单次满油满电行驶最远距离”的吉尼斯世界纪录。根据这一纪录计算,荣威D7DMH的燃效为2.49L/100km。如果换算为日本人熟悉的单位,约为40.2km/L。

另一方面,说明书中记载的WLTC模式的燃效为3.95L/100km(约25.3km/L),与认定为吉尼斯世界纪录的测试结果存在较大差异。挑战吉尼斯世界纪录的行驶方式与实际驾驶是不同的。就续航里程而言,选择大容量燃料箱和大量装载电池的影响明显大于提高热效率的效果。

我们决定从中国车企的PHEV中选择了8款具有特色的车型,调查DHE的热效率和燃效之间的关系。为了进行比较,加入了丰田的“RAV4 PHV”和本田的“雅阁e:PHEV”中国专供车型,将所有10款车型的数据绘制成图表。
燃效在WLTC模式或与之类似的中国CLTC模式下显示。由于比亚迪和中国东风汽车集团的PHEV是NEDC模式的数值,因此将其转换为相当于WLTC模式的数值。与WLTC模式相比,NEDC模式的加减速频率较少,整体的速度范围也较小。
因此,“如果从NEDC模式切换到WLTC模式,燃效值将降低23%左右”,某日资制造商的动力传动系统技术人员表示。此次使用这个数值统一了条件。以比亚迪的秦L DM-i为例,NEDC模式的燃效为2.9L/100km(约34.5km/L),将相当于WLTC模式的换算值定为约26.9km/L。

偏离标准状态后性能下降

通过以横轴表示燃效、纵轴表示DHE最高热效率,我们汇总了10款车型的数值表,主要可以看出两点:(1)中国汽车的热效率虽然很高,但燃效并没有增加;(2)中国制造商的DHE有两个方向性。

关于第一点,由于日本制造商的PHEV车型较少,只有两款,因此分析可能有些粗略,但可以看出中国汽车虽然热效率高、但燃效没有增加的实际情况。从燃效和热效率的关系显示的倾向来看,中国制造商的8款车型和日本制造商的2款车型有所不同。丰田和本田的PHEV车型均搭载最高热效率为41%的DHE。作为同等燃效的东风汽车集团的“风神L7”的DHE的热效率为45.18%,中国江淮汽车(JAC)的“QX”的DHE热效率为43.04%。

在最高热效率方面,中国企业占据优势。但一位发动机技术专家指出,这个数值可以评价为“在标准条件下达成的”。当行驶状态因行驶时间、距离和加减速等各种条件而发生变化时,“会偏离能提高热效率的条件,燃效性能将下降”(上述专家)。可以说丰田和本田的PHEV即使行驶状态导致发动机转速和负荷等发生变化,也能在广阔的驾驶状态下保持较高的热效率。

关于第二点,汽车厂商可能会分化为追求热效率、凭技术规格竞争的汽车厂商和最优先考虑成本而从外部采购发动机的汽车厂商。

追求热效率的是比亚迪、吉利集团及上汽等。即使是特定的条件也无妨,他们会全力以赴争夺“世界最高”的称号。吉利集团的相关人士透露,在中国“有很多人通过比较目录值来选择汽车”。这与日本曾经出现的燃效竞争情况非常相似。

提高热效率的手段并不依赖于奇特的技术,而是采用日本和德国等的主流方法。例如,比亚迪实现了46.06%的热效率,关键在于将压缩比提升到了16.0:1。压缩比越高,理论热效率就越高。不过,压缩比越高,压缩端温度和燃烧温度就越高,从而更容易发生爆震和早燃等异常燃烧现象。

为了在提高压缩比的同时抑制异常燃烧现象,比亚迪采取了在气缸内产生强烈涡流、将行程缸径比(S/B)提高到1.28、实现30%的高EGR(废气再循环)率等措施。这些都是日本和德国等汽车厂商在开发中十分注重的关键发动机技术。

理想汽车成为全球第二

两极分化的DHE的另一个方向是外部采购发动机。过去,发动机一直被视为影响汽车性能的核心技术,各大汽车厂商一直坚持自主开发。

正在改变这一趋势的是以纯电动汽车(EV)为基础、配备小型DHE的增程式EV。这是PHEV的一种,由马达驱动。由于发动机专用于发电,因此对驾驶感受没有影响。

如果追求定点运转,容易实现高热效率,但也出现了一些不以此为目标的汽车厂商。其中的佼佼者是中国的理想汽车(Li Auto)。理想是最早关注增程式EV的先驱。据Marklines调查,理想汽车2024年PHEV的全球销售量位居第二,仅次于比亚迪。

理想汽车所使用的DHE是从中国哈尔滨东安汽车动力(东安动力)采购的。发动机的最高热效率为40.5%,与之前介绍的DHE相比稍显逊色。理想汽车在DHE上大胆做出取舍的原因在于他们专注于动力传动系统以外的领域。熟悉中国汽车行业的相关人士评价道:“理想汽车在自动驾驶等软件领域具有很高的技术实力”。

理想的立场是优先考虑自动驾驶以及高端化品牌战略,与动力系统竞争保持距离。与理想汽车相近的“问界(AITO)”同样不太看重发动机。问界是中国赛力斯集团(Seres Group)与华为(Huawei)共同运营的品牌。华为的自动驾驶技术以及舒适的车内环境等被重点展示。

问界车辆搭载的DHE由赛力斯集团旗下的发动机厂商、重庆小康动力供应。问界的增程式EV“M5”等车型搭载的DHE的热效率为41.0%。
吉利集团同时是发动机供应商

东安动力和重庆小康动力作为“幕后英雄”的存在感正日益增强。在“第22届广州国际汽车展览会”(2024年11月15日至24日在广州举办)上,笔者向受访者询问了这两家供应商的动力特点,并得到了一个统一的答案。
“价格非常便宜”,多位相关人士异口同声给出了这样的评价。据称,这两家公司一直生产用于摩托车和通用设备的发动机,十分擅长降低成本和小型化。

东安动力不仅与理想汽车有合作,而且与零跑汽车(Leapmotor)等中国新兴和中坚厂商关系密切。小鹏汽车原本专注于EV,现已转换方向准备推出增程式EV,小鹏也很有可能从东安动力采购DHE。

重庆小康动力不仅问界这样的集团公司供货,也向其他公司供应DHE。已经建立起每年可生产75万台汽油发动机(包含DHE)的体制。虽然已开发出热效率提升至45%的新一代产品,但客户更看重成本而不是性能。

那些专注于提升热效率的车企,也在密切关注发动机外部采购这一趋势。吉利集团于2024年5月与法国雷诺(Renault)集团共同成立了HORSE Powertrain。这是一家通过共同出资方式成立的动力系统开发与供应公司,已构建起每年可生产约500万台发动机的体制。

是执着于发动机,将其作为具有个体特征的产品不断打磨?还是通过外部采购来减少成本和人力投入,将精力集中在软件等其他领域来创造价值?理想、问界、零跑等选择了后者,这些企业的近期业绩正逐步实现盈利。如果这一趋势持续下去,中国作为发动机重要产地的存在感或将不断增强。

来源:日经BP