蔣學鋒：面向下一階段法規，商用車企業如何布局動力總成

本刊記者 于 晶 文

On April 21-24, 2021, the 2nd World Congress on Internal Combustion Engines was held in Jinan. At the conference,Jiang Xuefeng, deputy chief engineer of Dongfeng Motor Corporation, shared the technical route thinking and practice of Dongfeng commercial vehicle in power chain and vehicle matching. The reporter listened to Jiang Xuefeng's speech at the conference and excerpted some of his views for readers' reference.

東風汽車集團有限公司副總工程師蔣學鋒

2021年4月21-24日，第2屆 世界內燃機大會在濟南召開，來自世界內燃機行業的頂級科學家、企業家、專家、學者等各界代表，以“綠色、高效、智能、可靠”為主題，共同研討技術熱點、難點，促進技術進步，引領行業發展。東風汽車集團有限公司副總工程師蔣學鋒作為主論壇唯一受邀的商用車整車企業演講嘉賓，以《面向下一階段法規的商用車動力總成關鍵技術》為題，與參會者分享了東風商用車在動力鏈與整車匹配方面進行的技術路線思考和實踐。回頭再看東風商用車在世界內燃機大會展覽會上展出的“龍擎”系列發動機，對商用車企業動力布局的方向會更清楚一些。

東風商用車在動力鏈與整車匹配方面進行的技術路線思考和實踐

記者在世界內燃機大會現場聆聽了蔣學鋒的演講，摘錄其如下觀點供讀者參考借鑒。

1.我國正處于關鍵的戰略轉型期，商用車企業主要面臨安全、節能、效率3個方面的挑戰。

我國正處在“轉型”的戰略機遇期，經濟從高速發展轉向高質量發展；市場從新興市場轉向成熟市場；客戶需求從關注新車的購買價格成本逐步轉向關注后市場的服務，經營質量的提升，TCO成本的降低；技術從傳統技術轉向新技術。

蔣學鋒提出了商用車行業當前面臨的主要問題，并以此制定相應的戰略規劃和技術路線。1)新能源補貼取消后，替代燃料發動機的技術路線是什么？能否基于客戶價值？2)柴油機下一階段發展的路徑是什么？什么是商用車能源綜合的終極解決方案？3)如果說補貼是鼓勵性的，那么雙積分政策就是懲罰性的，雙積分政策一旦出臺，企業在商品規劃上應該怎么考慮？4)商用車現在的核心技術、核心競爭力、價值鏈能代表未來嗎？如何更前瞻性地研究、更長遠地布局未來？5)自動駕駛如何進行商業化產業化的落地？6)商用車未來的發展之路是什么？

龍擎DDi16柴油發動機

針對這些問題，蔣學鋒認為涉及8個方面較為關鍵的技術，包括安全、節能，技術戰略、研發體系，軟產品后市場，以及協同、智能及網聯等方面。發動機的核心技術包括高強度發動機體、TCO、高效清潔燃燒、高效進氣系統、高效后處理、電動化和智能化、熱管理、發動機管理系統EMS等。整車核心技術涉及5個方面的傳統技術和5個方面的新技術，包括可靠性、模塊化、經濟性、舒適性、低排放，和輕量化、電子化、智能化、互聯化、共享化技術。面對安全、節能、效率挑戰，需要把傳統技術和新技術結合在一起來解決，同時不能僅僅從發動機的角度，也不能僅僅從汽車角度，而是要從交通運輸體系、網絡化智慧交通的體系去考慮它，朝著零事故、零排放和零等待的遠大目標努力。這就是新的“Tructrain”的概念。

2.針對4階段油耗標準，目前比較理想的商用車低碳技術解決方案是BTE=48%+牽引車改善+掛車改善。

龍擎DGi13天燃氣發動機

我國第4階段油耗標準預計將在2024年7月實施，比第2階段降低30%～35%，比第3階段降低15%～20%。美國第2階段重型卡車的發動機燃油消耗標準要求在2021年、2024年和2027年分別比2017年的數據降低1.8%、4.2%和5.1%。歐洲在2019年發布宣言，油耗標準預計分別在2025年和2030年時，在2019年的基礎上降低15%和30%。

為了滿足世界上的法規，東風商用車對2025、2030年需要達到的目標以及在各個領域所需要分解的目標做了大量的實驗，最終確定了幾條技術路線，其中路線一是發動機熱效率BTE=48%+牽引車改善+掛車輪胎改善；路線二是發動機BTE=50%+牽引車改善；路線三是發動機熱效率BTE=48%+牽引車改善+電動化。

2016-2021年，東風集團和美國康明斯一起啟動了“創世紀卡車”項目，對東風牽引車在高速公路上的實際行駛做了大量的實驗分析，最后總結出它在能量分配方面的情況，以及主要的能源消耗情況。它的整個技術成果正在不斷地被應用，包括在2025年之后的一些應用。

對東風這樣一個整車廠來說，蔣學鋒認為不應該把未來節能減排的壓力全部集中在發動機上，應該讓整車和發動機協同承擔，路線之一是當前滿足4階段油耗標準比較理想的一個技術解決方案。在發動機熱效率提升方面，東風也做了大量工作，包括蠕墨鑄鐵(CGI)材料在發動機缸體和缸蓋的使用已經全面商品化，爆壓已經提到了25 MPa，4月底開展爆壓27 MPa的試驗工作。

3.在智能網聯背景下，NEV(新能源汽車)和ICV(智能網聯汽車)在4個典型應用場景的節能減排效果明顯。

典型的應用場景是高速公路封閉場景，固定線路低速行駛的環衛車，碼頭等封閉區域和工程車。

龍擎DDi13柴油發動機

作為東風商用車從1998年開始做混合動力的第一任項目負責人，蔣學鋒表示，得益于近幾年國家重要科研項目的支持和國內院校的支持，在混合動力方面，東風商用車2019年已經完成混動技術在牽引車上量產的路徑。最后在量產階段采用的是并聯混合動力的構型，在云南山區節油達到11.3%。目前正在進行2.0版，同時會對電池的容量等進行進一步提升。在高原上空氣稀薄對增壓器的效率，發動機的性能、排放、動力性等都會產生非常大的影響，混合動力是一個比較好的解決方案。

東風商用車還在物流車和公交車上開展了雙電機串聯，在經濟性和排放方面都有比較好的改善。也做了燃料電池、純電動的一些應用案例，有很多已經量產。目前在國內的市場份額接近50%。

在智能網聯應用方面，基于地圖的預見性駕駛，有3～5個點的經濟性改善，就是預計到前面有坡的話，提前加速，避免在上坡的過程中減擋；預知到前面要下坡的時候提前減速，避免頻繁制動。車輛通過5G信號和交通信號燈進行通訊，從而很好地躲過了紅綠燈的等待時間，因此它的排放和油耗也非常低。除了V2I以外又加了V2V，就是把前方車輛的通訊結合在一起，性能改善更為明顯。在自動駕駛編隊行駛方面，無論是對后車還是對整個車隊的風阻和油耗的改善也都是比較明顯的。

從NEV和ICV的低排高效路線圖——engine-Powertrain-Truck-TrucTrain，ITS可見，節能減排不單純是發動機的事，也不單純是整車的事，而是發動機到動力傳動系統再到整車，加上智慧交通、智能網聯一起實現的事。

4.對于商用車節能減排的未來，呼吁實事求是地出臺中國標準和新路徑。

東風汽車的合作伙伴康明斯對中國過去2年的油品調查顯示(油品抽樣為車輛油箱里的油，不是加油站的油)，2020年12月符合國Ⅵ排放油品要求(硫含量小于10 ppm)的占73.7%，說明面向國Ⅵ以及未來更嚴格的排放法規，我國的燃油質量需要進一步提高。

蔣學鋒用“中國標準、實事求是、另辟蹊徑”3個關鍵詞表達了自己對下一階段排放法規的建議。1)我國的汽車排放標準一直都在跟隨歐洲標準，隨著中國汽車保有量的全球占比提高和國Ⅵ標準的實施，我們是時候提出適應中國條件的中國法規標準了。2)建議選取實際道路運行工況，法規設計和技術應對分步實施，兼顧我國產業鏈安全。3)滿足新技術時代、不同技術路線圖、燃料多樣性(如混合動力和專用混合動力發動機)的要求。4)把CO2法規和油耗法規進行整合，同時把CO2、N2O等多種排放污染物結合在一起考慮。5)聯合控制評價真實道路，包括遠程監控、召回機制。2020年我們做了很多國Ⅲ車的淘汰，未來還有國Ⅳ、國Ⅴ車的淘汰，在用車的排放怎么控制？

從“龍擎”布局管窺以發動機核心資源反向梳理商用車業務的可能性

龍擎DDi11發動機和龍擎DA14變速器動力鏈組合

龍擎DDi75柴油發動機

東風商用車在世界內燃機大會展覽會上舉辦了“龍擎智造，鑄就可靠”龍擎DGi13燃氣發動機發布會，并展出了自主創新研發的全系列動力總成。這是東風集團在2021上海車展發布“龍馬”精神發動機計劃之后，龍擎發動機的首次全系亮相，可以說代表了東風集團在商用車發動機布局上的最新成果。DGi13燃氣發動機和DDi16、DDi13、DDi11、DDi75、DDi50柴油發動機，最低功率176 kW(240 PS)，最高功率529 kW(720 PS),均滿足國Ⅵ b排放標準。

關于東風商用車發動機未來的布局，蔣學鋒表示“有2條線，一是站在東風商用車的角度，我們現在考慮4 L機，從4 L開始向上覆蓋到5 L、7.5 L、11 L、13 L，目前已經確定在9 L這個范圍內有所突破，主要是在砂石料市場和經濟型市場應用。那么同時基于13 L的柴油機平臺，我們今天發布了一款13 L天然氣機；可能在未來不是很長時間，會有一個15 L的天然氣機；當然我們也在開發一款更大排量的、更前瞻性的、更加高效的發動機，現在還在技術開發階段，希望下次在十堰有機會做一些分享。”“另外一條線是在整個集團商車層面上，包括東風商用車發動機、東風輕發、東風康明斯，這3個發動機如何更好地協同，在面向下一階段的排放法規中，從商品的一些規劃、平臺的規劃等方面考慮，包括關鍵準則以及核心技術，比如說控制系統等等，也在全面的籌劃之中。”

蔣學鋒告訴記者，DDi13發動機是東風完全自主開發的國Ⅵ柴油機，有非常好的進一步升級的潛力。比如它的缸體、缸蓋全部采用蠕鐵材料，可以耐受25 MPa的爆壓。它是一個非常好的基礎平臺，在這個基礎上可以做一些拓展，包括進一步擴張到15 L天然氣發動機，東風也是有所考慮的。另一個原因是DDi13在開發時對輕量化的要求非常嚴格，控制在1 000 kg，幾乎和DDi11的自質量一樣，輕量化基礎非常好，整個動力的覆蓋范圍，性能發揮的潛力也非常棒。

龍擎DDi50柴油發動機

“龍擎”動力方面還展出了最高排量機型DDi16，但在短時間內不會上市。“我們目前主要還是要結合未來的排放要求，CO2的要求，包括發動機效率的提升，在技術層面做比較扎實的工作，不會很匆忙地做商品化的舉措。”蔣學鋒說。

關于未來整個新能源方向，東風會更把重點放在哪一塊的問題，蔣學鋒回答說：“目前我們混動的產品已經推出了，而目前在行業內，氫能源、氫燃料電池是很多企業關注的一個重點。東風目前也是有一些布局的，在整個集團商用車層面上，我們目前也在梳理氫燃料電池的一些商品規劃，東風集團的商用車板塊有東風商用車、特種商用車、東風股份、東風柳汽、鄭州日產等，面向未來燃料電池的布局現在也在總體規劃和考慮，當然現在還處在一個示范運營的階段。”

“東風對研發費用的投入向來是給予高度重視的。我們要考慮傳統技術，也要考慮新技術。對于傳統技術我們目前主要聚焦在動力總成方面，新技術在電動化、智能化、網聯化方面也是做了非常大的投資。”“當前不但要面臨傳統技術不斷的升級，還要面向未來新技術的研發，東風在電動化、智能化、網聯化方面也做了非常大的投入。”

未來，充滿了變數。未來，充滿了希望。

未來已來。 S