八厂联军日本车共同引擎 联合研发计画燃眉之急

作者: 分类: H嘉生活 发布于:2020-06-18 408次浏览 97条评论

文 / Hunter Hsu

今年5月19日,一个在日本举行的记者会整个日本、甚至全球汽车产业人士的关注:为了与欧美先进车厂竞争,并提昇在内燃机引擎的技术发展,同时也藉由合作来降低开发成本,由日本自动车研究所(Japan Automobile Research Institute,JARI)发起,结合Toyota、Honda、Nissan、Suzuki、Daihatsu、Subaru、Mazda、Mitsubishi等8家车厂所组成的汽车用内燃机引擎技术研究协会(Research Association of Automotive Internal Combustion Engines,AICE)正式与大众见面,并发表其发展策略。为了结合产官学三方的研究能量,该联盟还结合了东京大学、早稻田大学、广岛大学、北海道大学等一流学府,目的是以集思广益的模式,分享各车厂的核心技术,期望在2020年左右将汽油与柴油内燃机引擎的燃油效率较目前提昇30%以上!
八厂联军日本车共同引擎 联合研发计画燃眉之急AICE未来的发展重点除了改善汽油引擎效率并减少爆震,同时也要提升柴油引擎的碳粒子过滤与EGR废气再循环两大系统,以符合全球废气排放法规和燃效法规的要求。
为能源使用提供新方案
未来汽车的动力来源将是什幺?这一直是个争论不断的议题:「氢动力」的优点看似是完美的解答,但即使各大车厂倾全力研发(BMW已经投入10亿欧元、还準备再投入10亿欧元),在燃料电池诞生已超过30年的今天、几个关键技术障碍依然无法克服。多数人相信氢动力车改变世界的那一天应该在30到40年后,「大家说『氢动力』是未来的希望,在我的眼中、氢动力永远都是未来的幻影」J.D. Power的研究员Walter McManus继续说:「换句话说,『氢动力』只会在科幻小说中出现!」寄望类似氢动力的全新动力来源在几年内改变世界不啻是缘木求鱼。多数车厂也收起幻想与不切实际,审慎考虑以现有技术为基础、提供给消费者面对石油危机的立即解答,目前的Hybrid汽电混合动力引擎、先进柴油引擎与使用改良燃料(包括植物油或氢气)的内燃机引擎是比较可行的方案。汽油动力引擎最大的缺点在于燃料利用效率低(燃料利用率不超过40%)以及污染物的排放,虽然最近20年来直接喷油引擎的技术已经帮助燃料利用效率显着超越过去的化油器时代、但仍无法让人满意。
八厂联军日本车共同引擎 联合研发计画燃眉之急即使各大车厂倾全力研发,燃料电池的几个关键技术障碍依然无法克服;多数人相信氢动力车改变世界的那一天应该在30到40年后。
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前任Honda执行长Takeo Fukui(福井威夫)就曾表示今天即便是最先进的汽油引擎,所浪费的能量仍超过60%、所以Honda工程师认为「提高汽油引擎燃烧效率」有着无穷的发展潜力,甚至大于昂贵的电池或Hybrid油电混合动力系统!然而与欧洲车厂近年来在小排量涡轮增压、FSI缸内直喷(稀薄燃烧)与涡轮柴油引擎的领先地位相比,燃油效率的提昇对日本车厂而言依旧是难以克服的困境。参与AICE协会的日本8家汽车製造商相信虽然目前各国都在研究电动汽车(EV),其市佔率也在不断地扩大,但预估到了2020年时,全球70%的新车仍将使用汽油引擎,研发节能环保的汽油引擎成为当务之急。

八厂联军日本车共同引擎 联合研发计画燃眉之急前Honda执行长福井威夫就曾表示即便是最先进的汽油引擎,浪费的能量仍超过60%,所以Honda工程师认为「提高汽油引擎燃烧效率」有着无穷的发展潜力。

由各自努力转为携手合作
事实上不论是混合动力还是燃料电池科技,日系车厂仍是绝对的领先者,但为何至今仍只有Toyota与Honda能够大量提供搭载Hybrid技术的产品?事实上Toyota与Honda与其零组件供应商Aisin、Denso共同投入研发Hybrid技术的时间长达10余年(欧洲汽车品牌则压宝柴油引擎科技)。因此在关键零组件的设计拥有甚多专利,欧美汽车品牌对手在投入了10年的研究之后仍难以赶上。不过AICE协会在记者会上也指出,就现阶段来看日本车厂在Hybrid油电複合技术绝对领先欧美,但是柴油引擎的技术仍处于落后,主要是市场接受度不高,且无法掌握真正的核心技术。因此AICE未来的发展重点在于改善汽油引擎效率并减少爆震,同时有效提昇柴油引擎的碳粒子过滤与EGR废气再循环两大系统的开发,以符合全球废气排放法规和燃效法规的要求。
八厂联军日本车共同引擎 联合研发计画燃眉之急Toyota与Honda与其零组件供应商共同投入研发Hybrid技术的时间长达10余年,在Hybrid油电複合技术绝对领先欧美,但是柴油引擎的技术仍处于落后。
目前汽油引擎燃烧效率最高可达39%、柴油引擎燃烧效率最高可达42%,而AICE的计画中于2020年汽柴油引擎的燃烧效率以50﹪为目标。柴油引擎的研发重点将围绕「EGR系统沉积物抑制技术」、「提高DFP微粒过滤功能」、「白烟抑制技术」、「降低NOx的创新性催化剂」等六项基础研究展开,汽油引擎提高燃烧效率的关键研发重点则包括「热损失机理」、「点火机理」、「火焰传播不良机理」及「爆震现象研究」等。前述研究计画预算约为每年10亿日圆,其中一半由日本产经省「平成26年度经济产业省辅助事业费」提供,另一半由日本8家车厂共同负担,并由 Honda常务董事大津启司担任首任AICE理事长。

八厂联军日本车共同引擎 联合研发计画燃眉之急在激烈竞争和高昂成本的双重压力下,行业联盟变得不再那幺紧密,取而代之的是为了共同开发适应未来市场趋势的新科技,透过规模经济来降低生产成本。

新能源技术成合作因素
日本车厂决定携手合作,折射出在全球市场竞争力愈加激烈的今天,「如何樽节开支」成为汽车製造商的首要课题。DaimlerChrysler的全球战略失败、以及GM集团与义大利Fiat之间互相持股的结盟以耗资巨大的结局告终后,大型汽车集团之间的合併似乎不再流行。在激烈竞争和高昂成本的双重压力下,行业联盟变得不再那幺紧密,取而代之的是为了共同开发适应未来市场趋势的新科技(通常也都共同生产)。从2012年开始,全球汽车产业虽然没有太多让人震惊的收购交易案,却频繁出现大型汽车集团共同研发、共享资源的消息。其中最引人注目的莫过于2012年6月Toyota与BMW集团所签署的MOU(Memorandum of Understanding)合作备忘录,双方承诺未来将于(1)燃料电池系统、(2)动力系统电动化以及(3)轻量化科技上共同合作,而除了上述前三个合作项目外,Toyota与BMW还表示将会共同研发(4)未来运动车型的底盘架构和关键零组件。
八厂联军日本车共同引擎 联合研发计画燃眉之急HCCI引擎採用油气在高压下自燃(与柴油引擎相同)、而非传统汽油引擎使用的火星塞点火方式;这种高效率引擎或许也将成为AICE协会研究之方向。
读者若仔细咀嚼最近几宗全球车厂合作案,将很容易发现「新能源技术」不约而同的成为主角。欧盟对于新车二氧化碳排放所做出的严格限制给全球汽车製造商带来了很大压力,迫使他们全力研发节能科技。古谚有云「没有永远的朋友、亦没有永远的敌人」,与资讯与通信行业相比,汽车产业的零配件标準化程度远远落后,这造成了关键科技与零组件发展的速度远远慢于3C科技产业。值得一提的是AICE在记者会上指出,日本与欧洲汽车製造商在研发方面的差异性可以「翻山越岭」时的例子来说明:欧洲汽车产业的零组件与整车製造业者擅长水平分工,共同齐心协力一起配合着给这座挡路的山岭开发隧道,既节约时间也节约了成本;反观坚持上下游整合的日本车厂则选择分开行驶,各自走不同的路,千辛万苦翻山越岭,既浪费时间也浪费精力。现在愈来愈多的日本车厂选择在新能源技术以及车身平台共享资源,从竞争到资源共享、全球汽车产业也进入了一个全新的时代。
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中国自主品牌开始仿效
日本车厂的最新动向也值得大中华汽车业者参考,过去30年中国汽车市场经历了「以市场换技术」的合资之路,也发展成为全球第一大市场,年产销量达到2100万部之多。然而中国汽车自主品牌却陷入愈来愈艰难的局面!2014年4月中国自主品牌乘用车仅销售59.69万部,佔乘用车销售总量的37.1%、更较一年前下降2.5%,随着国际车厂积极进军入门车市场,中国汽车自主品牌市佔率从2013年9月以来持续下滑。愈来愈多的中国汽车相关厂商选择以合作替代竞争:2014年3月包括吉利控股集团、亚太机电、广汽吉奥、浙江众泰、浙江日立与IT企业,2013年广汽集团与奇瑞汽车签署了战略联盟合作框架协议,双方在整车开发、动力总成、关键零部件、研发资源、节能与新能源汽车、国际业务、生产製造管理等领域开展合作,相信未来类似的合作计画将会更频繁的出现。

八厂联军日本车共同引擎 联合研发计画燃眉之急过去几年日本车厂也开始改变思维积极推动业内合作,其中最引人注目的莫过于2012年6月Toyota与BMW集团所签署的MOU(Memorandum of Understanding)合作备忘录。

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