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原创博世动力总成商用车解决方案:多元化+场景化+零碳排放

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2023-04-28EV世纪 史宝华

用车的新能源转型之路应该怎么走?是不是也要像乘用车一样全面电动化?2023上海国际车展期间,EV世纪等媒体采访了博世动力总成解决方案事业部中国区总裁王伟良、博世氢动力系统(重庆)有限公司总经理朱继峰。王伟良在受访时表示,人类经济社会的可持续发展需要能源的多元化,与此相对应,商用车的发展趋势也将是多元化、场景化和未来朝着零碳排放发展,这个总趋势是不会改变的,不以哪个国家的政策为转移。

王伟良表示,商用车向低碳和零碳更加注重场景,某些场景特别适合电动车,但某些场景更适合高效的柴油动力,所以不能局限在某一条技术路线上。

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博世动力总成解决方案事业部中国区总裁 王伟良

博世动力总成事业部(Powertrain Solutions)于2018年成立,包含为电动化交通设立专门业务单元以及目前的汽油系统和柴油系统业务。该事业部专注于三大业务领域:乘用车、包含越野车在内的商用车,以及电动车领域。本届上海车展期间,博世动力总成中国区展出了多项创新气候中立技术解决方案。

柴油机:继续研发应对更严排放标准的技术

对于柴油机路线,王伟良表示,虽然商用车的电动化正在加速发展,但是商用车的动力总成目前主要还是柴油,高效柴油机仍是重要的或者主要的技术手段,尤其是在长距离、重载的商用车领域。

博世集团此前的预估是到2030年,全球约三分之一的新注册车辆将是纯电动汽车,另外三分之二的新注册车辆仍将使用柴油或汽油,其中很大一部分使用混动技术。而且,一旦汽油和柴油发动机能源均来自于可再生合成燃料(RSF),就意味着这些汽车也能实现气候中立。

柴油机技术还有进一步发展的空间,比如进一步提高热效率,以满足各国政府不断加严的油耗和二氧化碳排放标准(目前博世正在研发能满足国七排放标准的技术方案)。2020年9月,博世和潍柴合作将潍柴柴油机热效率提升至50%,在全球范围内树立了产业新标杆。这是一次历史性突破,此前,行业内柴油机的热效率普遍在46%左右。

博世为潍柴一款排量12.9升的六缸柴油发动机提供商用车模块化共轨系统,该共轨系统保证了柴油发动机的高效燃油供给和喷射,确保其达到国VI排放要求。

除了继续提升柴油机的热效率之外,博世也正在将积极利用AI技术推动柴油机的智能化,比如,博世在行业内首次将AI算法部署到柴油共轨系统电子控制器中,用人工智能方法来精确计算和控制喷射精度,并且实时预测失效电流偏差。另外,AI技术的应用也可以显著提高商用车动力总成故障预诊断的准确性。

氢燃料电池:快速推进产业化

氢燃料电池汽车是中国政府明确支持的方向,通过新能源汽车补贴和新能源汽车积分等激励措施,中国的氢燃料电池推广已经初具规模,正处于商业化的前期。在氢气供应方面,政府正在实施“西氢东送”工程,全长400公里“西氢东送”输氢管道起于内蒙古自治区乌兰察布市、终点位于北京市。管道建成后,将把内蒙古的绿氢输送到京津冀地区,有力缓解我国绿氢供需错配的问题,推动氢燃料电池汽车的发展。

自2018年以来,博世就开始在中国投资氢燃料电池的本土研发,2020年12月,博世与庆铃汽车签署氢燃料电池发动机合资项目协议。2021年3月,博世氢动力系统(重庆)有限公司成立,这是博世在中国的第一个氢能整车合资项目,博世和庆铃汽车分别持股60%和40%。自此,博世开始在中国快速推进氢燃料电池系统的量产。

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2021年8月,首批搭载博世氢动力系统的庆铃M系列氢燃料电池车在庆铃正式下线并交付。同时,搭载博世氢动力系统的重庆市首批氢动力商用车投入运营。

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博世燃料电池电堆和核心零部件

本届上海国际车展,博世动力总成首次展出了190千瓦氢动力模块,是博世继75千瓦和134千瓦后又推出的一款全新的氢动力模块。这款单系统、大功率氢动力模块适用于49吨重型卡车,额定输出功率高达190千瓦,产品配备的网联控制单元能够实现系统与零部件的健康监测和预诊断功能,还可通过云计算、数字孪生以及人工智能技术实时优化氢耗。目前,面向下一代重卡的250千瓦氢动力模块,以及高效、紧凑的重型电驱桥正在开发中。

博世氢动力系统(重庆)有限公司总经理朱继峰说,在氢燃料电池汽车领域,博世一开始就是冲着市场化去的,所以直接瞄准了中国的物流车市场。截止目前,博世氢燃料电池汽车在中国市场积累的170万公里行驶里程基本都是物流车贡献的。物流行业的特点是“多拉快跑”,而且车辆的运行强度非常高,有的车几乎是一天24小时不停在行驶中。通过在物流领域的运营也充分证明了博世氢燃料电池系统的可靠性。

王伟良进一步表示:“博世在氢燃料电池的信心上是非常坚定的,我们基本上做到了全方位投入,不仅有系统、有电堆、有核心零部件,我们把所有东西都在中国本地化、国产化。

代用燃料:积极布局甲醇、天然气、氢气

除了氢燃料电池和电动商用车技术以外,博世也在积极布局低碳、零碳的代用燃料动力总成技术。尽管在中国目前大力鼓励电动车的政策环境下,甲醇、天然气等代用燃料汽车的发展前景并不明朗,但是,博世作为商用汽车动力总成领域的领导者,必须进行相应的技术储备。博世预计,代用燃料动力总成解决方案将成为未来十年博世业务增长的主要驱动因素之一。技术中立的解决方案可赋予卡车不同应用场景下更多的动力选择。

首先是氢气内燃机项目,虽然它的效率不如氢燃料电池,但是仍有一些车企在进行研发,作为供应商,博世也在支持这些主机厂的研发项目。王伟良说:博世非常了解氢内燃机系统,中国国内大部分的氢气发动机开发都跟博世相关。

在相对成熟的天然气系统解决方案领域,博世提供的天然气大流量喷嘴、气轨以及节气门市场表现优异。今年,全新升级的点火线圈、EGR混合测量模块也将在中国量产。甲醇系统领域,博世用于甲醇的电控系统目前已经进入路试阶段,预计将于今年年底实现量产。需要指出的是,虽然甲醇是国际上公认的清洁燃料,但在中国国内的应用并不普遍。

博世坚定在中国的投资

面对目前国际上的“脱钩断链”,博世集团也利用此次上海车展的机会再次表示在中国发展的坚定信心。博世集团董事会主席斯特凡·哈通在本届上海车展期间接受新华社采访时表示:“中国是个激动人心的巨大市场,与世界其他市场深度融合且协同运转”,博世将继续加大在中国的投资,并将格外重视中国研发队伍的建设。特凡·哈通也称自己坚决支持开放市场。目前中国汽车产量约10%出口海外,而大量汽车零配件进口到中国用于生产,这是各国市场合作共赢的典型案例。

王伟良受访时也表示,博世作为总部在德国的跨国公司,在这一轮全球化变革当中,我们对中国态度是非常明确的。中国是我们最大合作伙伴,我们在中国发展信心是明确的,是非常坚定的。我们长期坚持“根植本土、服务本土”,不仅在现有的已经投资到中国社会的技术和产品上要保持加大,更要持续加码氢燃料电池和商用车电动化,进一步深化与中国经济社会的联系,进一步为中国汽车工业或者智能出行在转型过程当中做出贡献。

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