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混動及電動汽車需求增加 相關排放與熱管理技術引關注

傳統內燃機、混合動力以及電動汽車在相當長時期內將共存, 對於這一點, 汽車行業已經達成共識, 不過同樣不可否認的是, 其相應的市場占比將發生一定的變化。 柏格華納排放與熱能系統副總裁兼亞洲區總經理Chris Lanker近日在接受媒體採訪時表示, 從目前的趨勢來看, 傳統內燃機、混合動力以及電動汽車的市場占比未來幾年會有所不同。 其中, 傳統內燃機車型的比例可能會縮小, 而混動及電動車的比例則會相對增高。

基於此, 汽車零部件企業近幾年在鞏固傳統內燃機產品的基礎上, 紛紛加大了針對混動車和純電動車零部件的開發。

並且隨著中國汽車市場需求的增加, 與此相關的一些技術方案逐漸開始從概念走向量產, 從小規模應用走向全面開花。

近日, 柏格華納排放系統(寧波)有限公司薑山新工廠正式開業, 該工廠將主要生產汽油及柴油廢氣再迴圈(EGR)系統、點火線圈、廢熱回收系統(EHRS)和用於新能源車的高壓空氣加熱器、高壓液體加熱器等產品, 這些產品將圍繞高效內燃機、混合動力和純電動這三個領域並駕齊驅。

據瞭解, 該新工廠占地面積達5萬平方米, 目前第一期建築面積為1.3萬平方米。 不僅如此, 按照規劃, 柏格華納還將對其進行持續的投資, 其6,000平方米的二期工程已納入規劃, 並計畫未來在該廠區擴大建立工程實驗室來深入當地語系化的研發及工程能力,

以應對中國市場的長足發展。

由此可見其對於中國汽車市場的看好, 而從該工廠將涉及的產品方案亦不難看出, 其對於汽油機EGR等排放及熱管理技術發展前景的良好預期。 柏格華納排放與熱系統事業部總裁兼總經理Joe Fadool表示, “柏格華納先進的排放及熱管理技術可幫助汽車生產商滿足更高的排放標準及節油需求, 我們期待這些技術將會逐漸成為行業內的標配。 ”

柏格華納資料顯示, 目前其汽油機EGR已在中國迎來了強勁的市場需求。 在中國國6排放標準即將落地的背景下, 其柴油EGR也將迎來巨大的市場契機;在混合動力系統中, 除了EGR之外, 廢熱再回收系統(EHRS)也將被廣泛應用,

以減少發動機預熱時間, 提高燃油經濟性, 減少排放, 並支持座艙加熱。 另一方面, 新能源汽車的蓬勃發展, 也帶動了相關高壓/低壓空氣加熱器和高壓液體加熱器等用於座艙及電池加熱等熱管理產品市場需求的擴大。

首先從混動汽車方面來看, 不難推斷的是, 在純電動車的電池續航里程以及充電時間問題完全得到解決之前, 混動車將在很長一段時間內在新能源車領域佔據較高比例。 即使不享受政府補貼, 由於其燃油經濟性, 以及無電動車的里程焦慮問題, 具有很高的性價比, 市場上很多消費者仍舊會選擇這一技術方案, 因此能夠滿足混動車需求的技術方案必將迎來更多的需求。

在混動車領域,

由於內燃機仍舊在使用, 汽油機EGR可在其中發揮作用。 採用汽油機EGR的好處在於, 當發動機轉速較低, 負荷較高的時候, 通過引入EGR可以降低燃燒溫度避免爆震。 因此可提前點火, 有助於功率發揮和降低油耗;而當發動機轉速較高, 引入EGR後無需採用過噴油的方式來保證排溫在要求的950℃以下。

柏格華納資料顯示, EGR在汽油機上可以達到非常好的降低油耗效果, 在NEDC迴圈可以降低油耗3%-5%, 在WLTP迴圈可以降低5%-8%。 不僅如此, 除了降低油耗, 針對國六(b)的CO排放問題, EGR也是一個非常有效的解決方案, 尤其是在高速高負荷區域, 由於加入了EGR技術, 可以降低排溫, 縮小甚至消除過噴油區域, 而過噴油是導致CO排放超標的重要原因。

針對混動車, 其還引入廢熱回收系統。 廢熱再回收系統主要用於發動機的冷開機階段。 據瞭解, 在啟動過程中, 廢熱中浪費掉的能量占燃燒產生總能量的30%以上, 在引入廢熱回收系統之前這部分能量排到環境中, 造成大量浪費。 同時發動機暖機過程緩慢, 造成排放惡化, 油耗升高。廢熱再回收系統安裝在排氣管路上,氣動閥或電動閥控制廢氣經過回收系統的換熱器,將廢氣中的能量回收,通過熱交換傳遞到冷卻液中,使冷卻液快速升溫,然後用於機油或變速箱油,達到快速暖機的效果。據透露,在冷開機階段該系統可降低油耗6%-8%。

值得一提的是,柏格華納推出了包括低壓EGR和廢熱再回收的集成化方案——汽油機廢氣再迴圈和廢熱再回收組合(EGR+EHRS組合)。低壓EGR系統和廢熱再回收系統共用一個換熱器,降低了陳本,優化了佈置,同時獲得了冷開機階段降低油耗和排放的效果,並能夠在正常行駛過程中,使用低壓EGR來降低油耗。

目前市場上,採用汽油機EGR已經成為一個趨勢,日本的NA以及增壓發動機,比如豐田、日產MR16DDT、馬自達創馳藍天2.5T,通用1.8NA混動,都採用了這一技術。採用廢熱再回收技術的車型則有雪鐵龍C4、豐田凱美瑞、雷克薩斯、漢蘭達等。據相關人士透露,目前柏格華納汽油機EGR已經獲得國內外多個量產專案的訂單,最快將在2018年投入批量生產。廢熱再回收技術也獲得了一個全球項目,目前正在穩步開發之中。

混動車之後,我們再將目光轉向新能源汽車。在這一領域,整車的熱管理技術非常重要,影響到汽車的續航里程和乘客舒適度。

舉例來說,在新能源汽車上,由於取消了內燃機或者是內燃機間歇工作,導致無法像傳統內燃機一樣為空調系統提供可靠的熱源,同時無法完成在冬季的玻璃除霜除霧工作,給車輛的正常行駛造成隱患。

針對此,柏格華納PTC高壓加熱器可以利用電能直接轉化成熱能,通過給空調系統進氣直接加熱,達到使座艙溫度快速升高,提高了駕駛員和乘客的舒適性。據瞭解,其高壓空氣加熱器已經獲得國內外多個專案的訂單,將在2017年量產,功率從3.7kw到6.7kw,可實現單區和雙區控制,可選擇LIN 通訊或CAN通訊。

除此之外,在熱管理方面,柏格華納還為客戶提供液體加熱器這一技術解決方案。其採用厚膜式加熱板及絲網印刷工藝,除了可用於座艙加熱,除霜、除霧的同時,還可以為蓄電池加熱,更好的融入整車的熱管理之中。目前市面上量產車型中,有很多採用了液體加熱器的方式,比如VW Golf GTE, Volvo XC90。

由此可見,隨著混動汽車及新能源汽車的發展,排放及熱管理技術迎來更多的需求,諸如以上的技術方案有望迎來更多的市場關注。

當然,在節能減排需求的驅動之下,不只是排放與熱管理技術,高效內燃機、混動汽車、新能源汽車三大領域的發展需要汽車零部件企業們全方位的發力,以技術創新升級有利推動汽車節能減排。正如Chris Lanker在接受媒體訪問時所說,未來5-10年,當高效內燃機、混合動力和純電動這三個領域的結構發生變化時,汽車零部件企業需要順應這個變化,跟上這種變化,滿足市場的需求。

作者:蓋世汽車 解全敏

油耗升高。廢熱再回收系統安裝在排氣管路上,氣動閥或電動閥控制廢氣經過回收系統的換熱器,將廢氣中的能量回收,通過熱交換傳遞到冷卻液中,使冷卻液快速升溫,然後用於機油或變速箱油,達到快速暖機的效果。據透露,在冷開機階段該系統可降低油耗6%-8%。

值得一提的是,柏格華納推出了包括低壓EGR和廢熱再回收的集成化方案——汽油機廢氣再迴圈和廢熱再回收組合(EGR+EHRS組合)。低壓EGR系統和廢熱再回收系統共用一個換熱器,降低了陳本,優化了佈置,同時獲得了冷開機階段降低油耗和排放的效果,並能夠在正常行駛過程中,使用低壓EGR來降低油耗。

目前市場上,採用汽油機EGR已經成為一個趨勢,日本的NA以及增壓發動機,比如豐田、日產MR16DDT、馬自達創馳藍天2.5T,通用1.8NA混動,都採用了這一技術。採用廢熱再回收技術的車型則有雪鐵龍C4、豐田凱美瑞、雷克薩斯、漢蘭達等。據相關人士透露,目前柏格華納汽油機EGR已經獲得國內外多個量產專案的訂單,最快將在2018年投入批量生產。廢熱再回收技術也獲得了一個全球項目,目前正在穩步開發之中。

混動車之後,我們再將目光轉向新能源汽車。在這一領域,整車的熱管理技術非常重要,影響到汽車的續航里程和乘客舒適度。

舉例來說,在新能源汽車上,由於取消了內燃機或者是內燃機間歇工作,導致無法像傳統內燃機一樣為空調系統提供可靠的熱源,同時無法完成在冬季的玻璃除霜除霧工作,給車輛的正常行駛造成隱患。

針對此,柏格華納PTC高壓加熱器可以利用電能直接轉化成熱能,通過給空調系統進氣直接加熱,達到使座艙溫度快速升高,提高了駕駛員和乘客的舒適性。據瞭解,其高壓空氣加熱器已經獲得國內外多個專案的訂單,將在2017年量產,功率從3.7kw到6.7kw,可實現單區和雙區控制,可選擇LIN 通訊或CAN通訊。

除此之外,在熱管理方面,柏格華納還為客戶提供液體加熱器這一技術解決方案。其採用厚膜式加熱板及絲網印刷工藝,除了可用於座艙加熱,除霜、除霧的同時,還可以為蓄電池加熱,更好的融入整車的熱管理之中。目前市面上量產車型中,有很多採用了液體加熱器的方式,比如VW Golf GTE, Volvo XC90。

由此可見,隨著混動汽車及新能源汽車的發展,排放及熱管理技術迎來更多的需求,諸如以上的技術方案有望迎來更多的市場關注。

當然,在節能減排需求的驅動之下,不只是排放與熱管理技術,高效內燃機、混動汽車、新能源汽車三大領域的發展需要汽車零部件企業們全方位的發力,以技術創新升級有利推動汽車節能減排。正如Chris Lanker在接受媒體訪問時所說,未來5-10年,當高效內燃機、混合動力和純電動這三個領域的結構發生變化時,汽車零部件企業需要順應這個變化,跟上這種變化,滿足市場的需求。

作者:蓋世汽車 解全敏

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