一汽李康:一汽汽车产品要实现油耗降低10%
新浪汽车讯 为构建全球汽车界领域、中国政府高层官员以及行业精英公开、权威和极具影响力的交流平台,引导全球汽车工业健康、可持续发展,中国汽车工业协会(CAAM)与世界汽车组织共同举办全球汽车界领袖盛会“OICA中国论坛”。 新浪汽车全程报道此次论坛,以下为一汽集团副总工程师汽车工业协会专家委员会专家李康讲话实录。
主持人:大家知道低碳时期新能源汽车节能减排是汽车工业实现可持续发展的时代,传统汽车的技术创新是实现我们低碳发展的重中之重,我们特设立了本专题论坛,大家知道这个题目是一个老题目,但是我相信通过我们的研讨,我们这样的老题目会唱出新词,会唱出更好更精彩的结果,今天下午我们讲有6位中外业内顶级的专家为大家讲演,好,下面本论坛开始,首先上台讲演的是来自中国一汽集团的李康博士,他的报告题目是商用车低碳节能的思考与实践,李康博士现任一汽集团副总工程师汽车工业协会专家委员会专家,吉林省高级专家,李博士上汽从事车用发动机产品的研发项目,在低碳节能方面有很深的研究,好,下面掌声有请李康博士。
李康:谢谢主持人的介绍,各位来宾,先生们,女士们,大家下午,我和大家讨论一下低碳节能放的思考。第一个中国汽车工业面临的挑战,第二个是商用车低碳化的动力,驱动力是什么,第三个是低碳化的途径,实现低碳化实际上有各式各样的技术,我的讨论基本上集中在传统汽车,传统领域里面,第四个部分是传统化的目标。
如果我们看一下中国汽车工业面临的能源供给挑战,我们会发现这对我们汽车工业的发展是一个非常大的制约,这张图里面浅蓝色的柱状图是我们这些年实际消耗的石油,我们做一个外推,预计到2020年,我们将会消耗4.55万吨的石油,这些石油里面如果按照我们现在的车用能源占整个石油消耗的比例,我们大概现在是30%左右,按照发达国家的水平占到一半,2020年我们有2.3亿吨的汽柴油供汽车工业石油,这个数字可能各家的估计不太一样,上午的上汽发言里面到2015年我们就消耗到这个数字了,再看我们汽车工业的发展,如果按照乐观的估计每年4000万辆,需要消耗的汽柴油需要到4.5亿吨,这个水平远远高于我们到2020年能够得到的能源,按照保守的估计每年500万辆车的话这个缺口也有1.2亿吨,这个就是我们现在面临的一个汽车工业能源面临的一个挑战。
如果受到这个限制,未来汽车工业的发展按照现有的水平我们的估算到2020年用这2.3亿吨的汽柴油可以支撑每年1200万辆的规模,如果节油35%就可以支持2200万辆,这是一个粗略的估计,在未来十年之内能源问题将是制约汽车工业发展的一个重要的一个因素。再看一下二氧化碳这是一个中国和欧洲的二氧化碳排放的一个对比,在欧洲道路运输二氧化碳排放大概是占了1/4,其中乘用车又占了这1/4里面的一半。中国又有很大不一样,首先中国交通运输行业占的比例要低于欧洲,但是在交通领域里面排放的二氧化碳当中,商用车的比例要高于乘用车,这个跟我们国家的能源构成以及跟汽车保有量的构成是有关系的,在我们国家商用车的低碳化可能更为重要。
按照我们国家政府的承诺到2020年单位GDP的排放量要下降40%到45%,如果我们把这2.3亿吨的汽柴油折合成二氧化碳的排放,那么这个比例将达到8%,现在我们已经对乘用车有了法规,那么对商用车还没有一个明显的油耗的限制,但是我相信在未来这个限制也是会有的。
在欧洲这些大的汽车制造商奔驰,依维柯,大众,沃尔沃发表了一个联合宣言他们的目标是2005年的基础上商用车的油耗平均降低20%,这是欧洲的一个行动,中国的实现低碳化动力来自于哪儿呢?我想来自于四个方面。
第一个是消费者的需求,后面还有一个分析,商用车跟乘用车不太一样,油耗对商用车的用户来说十分重要,十分的敏感,是商用车用户的一个考虑。
第二个是政府的引导,刚才说了对节能减排的政策,对油耗的限制政府会陆续出台这样的政策,第三个是企业的战略,这个一会儿也会提到,第四个是动力总成技术和其他相关的技术的进步。对用户来说我们做了一个粗略的估算,在未来十年当中这个油耗按照我们的估计按照三种途径油耗不断的价格上涨,按照最极端的一种途径可能会涨到每升20元,保守的估计也要10元以上,按照这么两种途径来估算每个车每跑5万公里这个用户如果能够节省10%的油他就会回收12400块钱,从用户的角度来考虑,节能的产品将会得到用户的欢迎,这就是为什么商用车的节能减排一个重要的考虑是用户需求。
今年在昨天的上海车展上徐董事长又发布了一个叫做蓝图战略,蓝图战略里面主要的内容就是节能减排,但是这个里面包含了乘用车包括了新能源,也包含了商用车。
对比一下中国的油耗水平和欧洲的油耗水平,如果按照欧洲,欧洲因为高速公路运输的效率比较高。换成每百公里吨百公里欧洲的车对中国车油耗水平大概是1.32比上1.5,反过来到中国道路运输条件之下这两个对比起来很有意思,中国的平均车速大概是66.7,我们的车拉的要比欧洲的车多,中国的运输的特点现在就是载货量大,跑的慢,如果按照百公里多少升这样一个口径来计算的话,我们的油耗还是高,如果算成每吨百公里多少升,就可以看到我们现在如果这个车拉71吨,我们的交通不可能永远这样,用户对于运输效率的需求也在不断的增长,我们预计在今年如果中国的道路交通达到了欧洲的水平,平均车速也提高到84公里,那么我们的油耗水平这么对比一下的话,就会看到是右边这个数,1.25比1.0升每百公里吨,反过来说如果我们把我们的吨百公里的油耗水平降到跟欧洲一样,那么我们的百公里多少升的油耗也要降20%,或者说用一句直接容易解释的话来说,就是我们现在的技术水平实际上是有20%的差距。而我们运输模式的差异可能掩盖了实际油耗的差异。上面分析了从政府,从企业,从用户以及从技术这几个方面对低碳化的一个驱动力,下面要讨论一下低碳化的途径。
这里面如果我们把发动机输出的功率按照几个比例来分,第一个就是轮胎驱动车来消耗的占到51%,克服空气阻力这个占到百分之三十几,其他的传动器内部的占到了7%,还有风扇等等附件也消耗了相当大的功率。发动机附件的消耗如果减少一千万的话油耗会节省1.3升通过这个分析我们可以看到节能的潜力在什么地方。
先从发动机说起,发动机主要是他的燃烧系统,这是我们系统化的燃烧系统的流程,主要是从发动机技术路线的选择,燃烧系统的分析,梯道燃烧室,系统优化,最后作出了性能样机,通过实验在一个性能数据库的支撑之下得到良好的发动机的性能,特别是缸内过程的分析我们采用了很详细的CFD的评价体系到整个设计的优化,主要是来分析汽缸里面各个地方不同的时间,温度历程,还有各个成分得到燃烧系统。
对发动机来说除了燃烧系统以外,我们还可以采用先进的增压技术,可变增压器,通过动力涡轮来回收废气能量,发动机内部也有一些可以降低摩擦的地方。
发动机附件的功率消耗加到一块儿大概是有九个千瓦,这个是针对我们的55吨的车来进行的分析。那么我们在这里面做了一个空气压缩机的一个改进,它原来的没有负载的时候它消耗的能量通过一个吸荷装置把他降低了1.22千瓦。汽车的空气阻力也是一个很重要的损失,我们在整车上采取了各种的保留措施,比如说把驾驶室加高,就是跟后面拉的货箱的高度让它差不多,这个也可以节省0.91升每百公里,加上侧面的倒流也可以降低能耗。
当然每一项措施都是意味着成本的增加,中国市场还有一个特点就是用户对这个成本非常敏感,所以这些措施虽然对用户是有利的,但是什么时候进入市场,以什么方式进入市场,这个实际上也是要有均衡。中国因为国土面积很大,各地自然条件差异也很大,汽车特别是商用车他运行的工况也是千差万别,我们总结了在不同的地区典型车辆的循环。在平原地区,他在市郊公路上驾驶工况的分布。下面就是在山区车速的分布,从这儿可以看出有明显的不一样。这个不一样实际上就导致了你整车匹配的不一样,这张图稍微有一点费解,左边这张图是一个总重55吨的车,我们匹配了两款发动机,实线是功率小一点的,虚线是功率大一点,小的是350马力。
油耗的水平从这儿看出来差异并不是特别大。但是如果这个车到了牵引重量是71吨的话,那么这个油耗的差异就会变的比较大,这两条线是在山区的差异,可以看到大功率的发动机可以比这个小功率发动机可以获得更好的油耗,在平原地区这两个差异并不是很大。所以得到一个结论我们的车需要差异化适合不同的市场,你要合适的车卖给适合的人。
驾驶员的驾驶习惯也会产生不同的油耗。这三个车是一样的车,也是同样的运输任务,但是三个不同的司机开,那么我们可以看到这第一个驾驶员它的发动机经常工作的工况是在一个中间转速,中间负荷,第二个除了中间负荷以外他就有相当过的全负荷,油门踩到底这个情况比较多。第三个比较极端,他除了油门到底就是油门全收,这两个极端的工况发动机的效率是比较低的,所以说为了使车有更好的油耗,对驾驶员的培训也是非常重要的。还有就是发动机转速对油耗的影响,这两个图就是空车的时候,这个车它把转速,这一段转速实际上是发动机的调速区,正常的是不应该在这儿的。
通过这些工作我们已经做的事情实际上可以实现10%的油耗的降低,那么在“十二五”期间 我们也提出了这样的目标,在徐总经理提的蓝图战略里面提到了产品的油耗降低10%,我们要掌握降低油耗20%的技术,其实这个里面还没有特别的技术,基本上都是传统领域里面做的这个系统的优化,匹配,最后是一个简单的总结。低碳节能是我们必须面临的一个挑战。商用车低碳节能现在需要在各个环节上包括发动机技术,附件技术,整车,以及用户的使用各个环节上进行实施,第四部分就是一汽集团现在在“十二五”期间 已经制定了这么一个蓝图战略,在商用车上进一步降低油耗,一期的卡车去年获得了一个科技进步一等奖,这里面包括了它的低油耗的特征,当然我们认为低碳节能是一个竞争力所在,所以我们下面还要继续在这个方面继续工作。我的演讲就到这儿,谢谢大家。
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