送国五、迎国六、国七在招手,柴油机何去何从?
无论你接受不接受、国五已被历史车轮碾压,从7月1号起正式进入柴油机国六新时代,国七排放标准已经提上日程,在30?60碳达峰、碳中和的历史机遇下,在纯电、氢燃料电池动力风口下,柴油机何去何从、氢气发动机能否为其续命值得深思!
国六/七?柴油时代
就目前来说,柴油机动力还是商用车的绝对动力源!何时被其它动力取代暂未知,但柴油机人面临的还是如何把国六用好、国七开发好、让卡友用着舒心、动力更强、更省钱!
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国六柴油机?恰同学少年
国六技术是否成熟可靠,交给市场客户来评判。目前诟病最多的就是:整车价格贵、不能用小油、后处理复杂、油耗高。根据以往经验、这些问题肯定要逐一解决、其质量不断提升的一个过程!
只是想这个解决过程越短越好!毕竟目前这个车多货少、运价低廉、新能源不断入侵的时代,留给柴油机的机会也不多了。
国七?也许最后一代柴油机
了解到国七开发各个主机厂都已提上日程、虽说国6b按要求会在2023年7月1号实施,但是目前基本所有柴油机厂家都一步到位开发了国6b产品。很有可能国七将会2025年在一些环保先锋城市实施!
国七污染物排放限值将会比国六更为苛刻,意味着发动机后处理肯定超级复杂难以驾驭:如双SCR尿素喷射控制系统,DPF颗粒捕集器也许更为先进。
潍柴?50%热效率柴油机
同时为了控制CO2排放,必须采用更加节油的新技术,更高爆压的燃烧技术、电控水泵、机油泵等附件也将应用其中。也只有如此才能为柴油机的生命周期续命!
纯电/氢燃料电池?围剿柴油机
新能源风口愈演愈烈、基本上乘用车领域已经进入纯电时代、城市物流车也慢慢被纯电逐步取代,公路商用车如何发展,柴油机最后的一块阵地能否被取代?
远程汽车?纯电动城市物流车
今年上半年,尤其进入五月份后,在重卡市场中,电动车辆的频频签约,可谓是行业内的一大亮点新闻。红岩累计5000余台,解放签约4000台,东风商用车3000台,徐工1500台。。。签约涉及到的重卡品牌众多,一签便是动辄几千台的大单,引起行业关注,照这个速度,今年至少卖个两万台!
上汽红岩?唐山1000台大订单
纯电时代真的到来了吗?目前大都采用换电重卡模式,一辆车安装300度电,续驶里程大约200公里,百公里耗电150度,假如每度电0.8元,每公里成本1.2元,比柴油节省将近一半,而且零碳排放,看起来实现经济与环保双赢!
东风商用车?3000台大订单
但是换电重卡也有致命弱点:车价高(传统柴油两倍以上)、投资大、车辆重、拉货少、续驶短、二手残值、换电站投资巨大。这些都预示不是客户能玩的起的,可能广泛应用于港口、矿坑、短距离运输的地方有一定优势!
华菱?换电重卡先锋
氢燃料电池重卡就是弥补纯电续驶里程短而应运而生!但是他有一个更致命的弱点就是价格更高,比纯电还要高一倍!一辆重卡140万的价格,能否买的起?!加氢站基础设施更少,加注便利性也是很大挑战,能否用的起?!
三一?氢燃料电池重卡
氢气发动机?能否续命?
氢气发动机没有碳排放,污染物除了少量的NOx,其它全部是水,可以说如果能够做好,内燃机庞大的工业基础可以大大利用,内燃机人也可以昂首挺胸,不必整天为纯电、氢燃料电池取代而担忧。
氢气作为已知的最小分子量气体,是非常难以驯服的,让其老老实实在发动机内部燃烧做功确实困难重重!
氢气体积密度低、1立方米质量不到90g,但是好在质量能量高,是柴油的三倍,沸点-251℃,比天然气-165℃还要低100℃,由于温度太低,所以车辆只能用压缩气体来储存,压力从350bar~700bar,储存压力越高、难度越大、罐子越贵,
氢气活性强、燃烧速度快,点燃能量小、燃烧不稳定,爆震、回火频发,控制难度大,火花塞、活塞、气门可能就会爆掉,不作深入研究,可靠性可能风险较大;
基于燃烧不稳定,所以氢气发动机热效率不太高,在40%左右,和目前天然气发动机相当,和柴油机动辄45%以上的热效率还有不少差距。
目前氢气价格在40元/公斤以上,只有价格低于15元/公斤,才有机会和LNG重卡持平。
有时候经济性真的不是客户选择的唯一选择!就像国五柴油机表现很优秀,但是必须为国六让路!
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编后语
百年老店柴油机确实面临着最艰难的竞争环境,一方面是极为严格的排放标准,另一方面碳排放的紧箍咒,更要面对新能源动力的冲击。
也许国七就是最后一代柴油机,有一点悲壮,但是不得不面对。
虽然目前氢气发动机还一些缺点难以克服,但是在面对碳达峰、碳中和技术路径选择来说、相对纯电动、氢燃料电池的围剿来说,不防放手一搏,尽快打造完整的研发及核心零部件供应体系,也许在氢能社会中,氢气内燃机真的可以委以重任、出人头地。
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