长期以来,中国汽车的优势主要体现在电池、电机以及智能化水平上,而发动机常常被认为是日德车企差距较大的部分。吉利最新混动系统给出的数据正在改变人们的这种印象,i-HEV混动发动机最高热效率可以达到48.41%。但是并不意味着中国发动机已经全面超越了丰田等老牌厂商,但说明中国的车企已经将量产发动机的效率水平推向了全球第一梯队。
热效率不是最大的功率也不是车辆最后的百公里油耗。它衡量的是燃料释放出的能量有多少转化为有效机械功。汽油燃烧之后能量会以排气、散热、摩擦等方式损失掉,能够留下来的比例越高,发动机在特定工况下就越省油。由于发动机内部存在大量的损耗,因此热效率每提高1%,就必须要从燃烧方式上进行改进,并且还要对结构材料和控制策略进行优化。
丰田曾经是这一领域的重要标杆。2016年发布的2.5L Dynamic Force型发动机普通燃油版热效率为40%,混动版达到41%;而同年同期的2.0升混动发动机也达到了接近或者超过41%的水平。当时,超过百分之四十分之二已经是相当高的水平了。吉利公布的48.41%,与十年前行业成绩相比确实有明显提升。但是不同的排量、循环方式、测试条件和适用工况之间存在差异,不能简单地用两个百分比来得出谁“强了多少”的结论。
真正引起人们关注的是它所代表的是一种面向量产应用的混动发动机,而不是只在实验室里追求单项指标的特殊样机。为了提高效率,吉利采用米勒循环、15.5高压缩比、超长冲程、低压EGR和50MPa高压喷射等技术,并且对发动机内部摩擦进行精细控制。据介绍有关优化涉及118个部位。日本SOKEN发动机专家古野志健男也认为在米勒循环下达到48.41%的性能时,其超长冲程设计属于较高水平的量产发动机。
这背后所表现出来的并不是某项颠覆性的发明,而是工程整合能力的提高。米勒循环、高压缩比、废气再循环和高压喷射都不是新概念,问题就在于怎样让它们同时工作,并且兼顾启动、加速、排放、噪声以及耐久性和制造成本。实验室数据只是开始,是否能稳定装车并持续生产,在不同的温度和道路上保持可靠的性能才是量产发动机真正要面对的考验。
中国车企重新进入发动机领域不意味着汽车产业又要回到过去纯燃油路线。恰恰相反,混动改变了发动机的任务。传统燃油车上的发动机要应对怠速、起步、加速以及高速巡航等不同工况;而混动车上电机可以承担更多的瞬时动力需求,因此它的效率区间应该尽可能地接近于最高效率区,并且可以直接驱动车轮也可以配合电池提供动力。这就要求一台高效率的发动机与成熟的电池、电机和控制系统相结合,才能形成一个完整的混动方案。
因此,48.41%的意义并不是一个数字,也并不能被解读为中国车企已经全面取代丰田。丰田等企业的优势还有发动机、电机、电池、控制系统之间的长期匹配以及大规模生产、全球使用经验和长期耐久性验证。车辆在多年的使用中,在极寒酷暑的环境下,在高原道路和复杂的拥堵条件下是否依然稳定,不能仅仅根据热效率成绩来判断。
但是竞争格局已经发生了变化。以前中国车企大多依靠新能源技术去避开传统燃油车的核心较量,而今纯电、插混、混动三条路线都开始推进了,电池、电机以及智能化仍然属于长项之一,发动机也成了弥补体系的重要一环。从日德企业的角度看,在于汽车企业所重视的并不是某一个百分比高低的问题而是中国汽车正由“发挥长板”转向“补齐短板”。这就意味着下一阶段竞争就不再只是换个赛道了而是在更多的赛道上同时进行。