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康明斯:做持續創新的柴油機供應商

發表時間:2013-06-26 10:48

康明斯公司是全球最大的柴油機供應商,其植根于柴油發動機領域,同時發展天然氣等代用燃料發動機產品,并加強發動機關鍵零部件以及發電機組業務。從業務構成來說,柴油發動機是其主要產品。

  康明斯技術研發主要有三大業務領域。作為唯一一家擁有發動機全部關鍵子系統的全球企業,康明斯發動機領域研發的主攻方向是通過提升系統集成能力,滿足日益嚴格的發動機尾氣排放標準和客戶對發動機整體性能與可靠性的要求,研發重點在發動機的五大關鍵子系統,即缸內燃燒優化系統、燃油噴射系統、進氣增壓系統、電子控制系統、濾清和排放后處理系統。
  康明斯還一直致力于高效柴油機的開發研制工作,并在生物柴油應用方面取得突破性進展,持續創新獲得美國生物柴油委員會評選的“創新獎”。
適應新能源技術的混合動力也是康明斯的研究取向,早在上世紀90年代中期就開始進行混合動力技術研發,歷經十多年的研發,已經成為全球混合動力柴油機的最大制造商,涵蓋公交客車、中重型卡車、輕卡、皮卡和船舶等領域。

  康明斯公司成立于1919年,進入中國也已經30多年,在新能源發展的喧囂聲中,柴油發動機的領先公司如何應對,采取何種策略,成為人們普遍關注的問題。
  作為一家外資公司,在中國市場的技術路線、市場策略更是引人關注?!兜谝回斀浫請蟆肪痛瞬稍L了康明斯(中國)投資有限公司首席技術官彭立新博士。彭博士2007年加入康明斯,已經近五載。作為全球最大的柴油發動機供應商的中國區首席技術官,彭立新博士介紹了康明斯公司的技術優勢、市場狀況、新能源舉措、跨國公司的基因、公益追求和多元研發文化。

  他一再強調康明斯中國具有獨到的技術優勢,并且秉承康明斯公司多元化的文化,在中國建立研發中心,研發團隊有來自美國的專家,但絕大多數都是畢業于中國各大學的有經驗的工程師。他還強調公司在公益方面做出的貢獻,利用公司的技術優勢,正嘗試將危害眾多的“地溝油”轉化為公交車用油。

  一站式排放技術提供商

  日報:請介紹一下康明斯公司,和康明斯中國公司的概況。

  彭立新:康明斯是一個美國公司,2009年剛慶祝成立90周年,到2019年是100周年慶典。公司是全球最大的柴油機供應商,主要做柴油機發電機組,也做天然氣發動機,柴油發動機是康明斯主要產品。圍繞著主要產品的是公司的其他業務單元,比如說主要的零部件。我們是唯一做柴油機同時又把關鍵零部件都做下來的公司。

  日報:這就是你們康明斯公司的“一站式”排放解決方案?

  彭立新:也可以這么說,從客戶來說這是一個“一站式”的排放解決方案,從我們搞發動機生產和開發的人來說,它是一個可以整體優化的獨特條件。

  日報:“一站式”排放解決方案可以詳細談一下嗎?

  彭立新:“一站式”是指所有與排放有關部件的集合,柴油機先要進氣然后噴油,排氣管出來以后要有后處理。這樣一系列的部件決定了一個發動機的排放和油耗,一般來說一個柴油機公司會把幾個主要零部件供應商捆綁起來,我買了你的零部件你來給我做售后服務支持??得魉构具@種“一站式”更加緊密,因為是一個公司,沒有必要跟另外一家公司談協議,所有支持都能在公司內部各個子系統間實現。所以從這個意義上來說我們是唯一的一個完完全全,實實在在的“一站式”。也正是因為這樣的一種獨有的優勢條件,康明斯的工程師們可以在發動機全面優化方面做得更加到位。
日報:康明斯是技術驅動型的公司,主要根據市場的節奏推進技術創新,是不是這樣?

  彭立新:是,康明斯公司是個技術領先的公司,技術、產品都非常重要,技術創新是公司一直以來的基因。

  日報:外資身份在中國市場是利是弊?

  彭立新:雖然是外資身份但我們感覺很融洽,康明斯到中國30多年了,得到了各級政府政策的支持。

  這要得益于康明斯的自身戰略,康明斯尋求的是和行業共成長,在中國的合資公司大都是50:50的股權比例,合資雙方合作共贏。此外通過向行業提供最先進的零部件產品,康明斯也一直為行業的不斷發展貢獻一份力量。

  康明斯也非常鼓勵中國本地文化。比如說我們中國區的負責人曹思德先生就是一個中國通,他不光中國話講得好,他對中國文化的理解也是非常到位的?! 】得魉怪袊靖鞑块T的領導也大都是中國人在做,而不是從美國一下送來150個人,全部由美國人來操作。

  日報:你們的技術不涉及技術保密的事情?

  彭立新:也涉及,康明斯時時刻刻都有各種各樣頭疼的問題,包括技術泄露的問題。我們發生過技術泄密的問題,并且泄密的風險也時時存在,但我們技術合作和開放的大門沒有因為這些不和諧因素而關閉??得魉构緢猿制胶?,一邊開放發展,另一邊合理保護,保護與開放并行。

  傳統動力商的新能源邏輯

  日報:康明斯除了專注于發動機外,還涉足生物柴油和混合動力,請問公司怎樣定位未來的技術路線?

  彭立新:我們的技術路線定位就是柴油機和天然氣產品。結合對節能與減排的需要,我們也對混合動力做了很多探索。中國在混合動力的應用方面走在全球前面,所以康明斯混合動力業務中心就設在中國。第一步跟伊頓和福田聯合,已交付千輛以上的混合動力公交車。利用康明斯控制系統和其他產品上的優勢,康明斯也在進一步開發和優化混合動力系統。

  日報:現在全球新能源的浪潮一波接一波,康明斯傳統上主要是做柴油發動機,你們如何看待新能源發展的問題?

  彭立新:我們認為新能源一定要做。什么是新能源?我認為基于現在石油的能源替代產品,就是新能源。石油是多少億年以前地球埋下來的東西,我們現在在用,總有一天要用完,可能是一百年也可能是二百年,總有一天要用完,所以人類一定要為未來尋找新的替代能源,這是我們對子孫后代的責任和義務。目前而言,水能、太陽能、潮汐能、風能等新能源,都不可能像石油一樣直接放在汽車上使用,至少不能像使用燃油一樣把它放到油箱里就可以開著走了,必須要有一個載體。風能也好,太陽能也好,都需要通過一個載體使之可以運用于汽車。這個載體是什么?就是電池,目前還沒有任何一個東西可以替代它。

  今后最主要的替代能源到底會是什么,我們并不清楚。但是這些能源需要一個載體這個結論已經很清楚了,我們不可能回避。這就決定了電動車一定是今后汽車發展的一個趨勢。

  日報:撇開傳統能源和新能源的簡單劃分,康明斯在新能源領域的優勢在哪里?

  彭立新:電動車是今后的方向,但并不等于說我們現在都要去搞電動車,因為現在時機還很不成熟,困難還很大。我認為混合動力是比較好的過渡,特別在公交車這一塊,因為公交車停停開開給混合動力的運用提供了非常好的機會??得魉褂屑夹g上的優勢,會持續在新能源一塊投入, 但同時不會放棄傳統能源領域的優勢。這里有一個度的問題,目前我們的重點還在傳統能源領域的優化開發。

  減排之后,要專注節能技術

  日報:康明斯作為一家專注于柴油發動機領域的公司,在應對全球越來越嚴格的排放標準方面有什么新舉措?

  彭立新:首先從美國來說,排放標準從上世紀70年代走到今天,從數據上來說已經走到頭了。氮氧化物和顆粒等排放控制指標已經走到頭了,不會再有大的變化。原因有兩個。第一,滿足目前排放標準下排氣已經開始接近新鮮空氣的質量了;第二就是進一步的加嚴就必須挑戰檢測手段(儀器)的極限精確水平了。美國排放的下一個行動是加強在用車一致性的控制,包括OBD的強化而不是繼續在排放量上增加難度。

  歐洲到歐6基本上也差不多到位了,但是歐6跟美國的2010年標準比還稍微有一些區別,會不會有歐7是大家在爭論的事情。但是基本上也差不多到頭了,整個全球來說對先進國家的排放控制基本到位了。下面的主要工作就是節能,節能減排實際上不光是中國在提,國際上都在做,只是說法不一樣。技術總是要發展的,過去的20~30年是減排在推動技術的發展,今后將是節能來推動技術的發展。

  美國的超級卡車要求節能50%,發動機熱效率要變成55%,這都是多少年來柴油機界夢寐以求的事情,但很難做得到?,F在柴油機熱效率做到42%~43%都算很不錯了,要超過50%非常非常困難。所以下一節技術的波瀾應該就是怎么做節能。當然,中國排放的路還沒走完,因而,必須節能與減排同步走。

  日報:康明斯的一個非常獨到的優勢,就是能同時滿足歐美的排放標準,但是我覺得有一個問題,康明斯這個標準是被歐洲和美國的標準推著走,還是咱們的標準技術領先于國家標準,能效提升是主動還是被動的?

  彭立新:基本還是被動的,應該說主動和被動相結合。因為美國制定環保法規跟中國制定環保法規不完全一樣。中國制定環保法規時歐洲已經有先例了,中國可以類比一下然后制定自己的排放標準和法規。美國制定環保法規的時候,沒有人在前面探路,不知道到底該制定什么標準。比如美國的排放標準按照年制定,2007年的標準,2010年的標準,2013年標準。比如說在制定2010年的標準時,到底2010年的標準如何才能使工業界做得到,環保部要做研究,環保部有一個巨大的技術研發中心專門做這方面的研究和預測。

  日報:不是直接拿企業的數據預測企業能不能做到?
  彭立新:數據怎么出得來,他們是先做研究,再分解指標。環保部要做這個事,同時要跟工業界聯合起來做,就像一個跳高運動員,你把指標放到2.5米還是5.3米?放到5.3米肯定跳不過,不會有任何結果。同時康明斯跟環保部的溝通中間起到一定的引導作用,這個技術能走到哪里,用什么樣的成本做市場是可以接受的。你也知道,什么東西要做的話只是個成本問題,關鍵是什么樣的成本可以接受,什么樣的時間是比較成熟的。

  日報:康明斯專門針對中國市場開發產品嗎?

  彭立新:是的。首先康明斯根據排放標準不同,把發動機的產品分成三大塊,美國是一塊,歐洲是一塊,中國和新興市場國家是另外一大塊。我們有一個詞叫FFM(Fit for Market),就是適應市場需求的產品,或者為本地量身定制的產品。

  比如說為什么要做一個歐洲產品呢?因為歐洲的排放標準不一樣,做同一款發動機既滿足歐洲又滿足美國不可能,必須開發歐洲的發動機,這個比較好理解。到中國來以后,中國是跟著歐洲的排放標準走的,理論上來講可以把歐洲的產品拿過來就行了。但是中國的使用要求是不一樣的,比如說,中國使用的柴油不一樣,潤滑油不一樣,中國的使用狀態也不一樣,中國對發動機的使用壽命和發生故障的期待值與出故障的模式都不一樣,再加上中國成本要求非常的敏感,所以把這些所有不一樣的東西放在一塊就決定了我們必須做不一樣的產品。

  舉一個最簡單的例子。燃油系統,我們在美國有一套燃油系統,峰值壓力可以到2000巴以上,燃油系統的使用壽命也是按照100萬英里設計的。

  在中國則不同,首先不需要這么大的噴射壓力,第二我們不需要這么長的耐久性,中國目前的卡車可能只能跑50萬公里,100萬英里是160萬公里,我們很少有車能跑160萬公里,車跑不了那么長,發動機就沒有必要那么耐久,更何況燃油系統。

  如果100萬公里的車配一個100萬公里的發動機,客戶愿意為高成本埋單,因為有價值。如果我拿一個100萬公里的發動機裝到50萬公里的車上面去,車報銷以后發動機不能再用,剩余價值就沒有意義,當然也沒人愿意為增加的成本埋單。所以根據這樣的情況我們必須把這個沒有意義的剩余價值削掉,來為客戶降低成本。這就是康明斯中國技術部門正在做的事情,叫做“根據中國的要求來做適合中國的產品”。

  日報:請問你對中國節能減排方面有什么建議嗎?

  彭立新:中國現在做車輛燃油消耗標準,我有一點擔心。為什么呢?現在完全是按照車來做這個燃油標準。表面上看好像這個很合理,但實際上會有問題.首先容易造成責任方的相互推諉,整車廠很容易將降低油耗的目標全部都分解給上游零部件商。美國的經驗是分開管理,車降10%的油(輪胎、車重等等),發動機也降10%的油(燃燒、磨損等等),加起來可能接近20%。
  此外就是節能與減排的關系,它們之間會不會有沖突。美國法規的節能控制不是通過油耗,而是用二氧化碳作為指標,減少節能和減排之間的相互沖突。美國法規規定,在發動機做排放測試的時候“順便”做一個二氧化碳的排放,二氧化碳的排放與油耗有非常一致的關系,操作成本很低,執行起來也比較容易控制。

  汽車的限能是一個大方向,但是如果政策制定的時候沒有把這些細節的問題考慮清楚的話,以后會很難管理,而且工業界很難跟進。我們可以借鑒國外一些成功的管理方法。
     “省油是個系統工程”
  日報:康明斯有沒有針對現有發動機技術的節能突破?

  彭立新:在當今社會,傳統能源動力仍然是應用的主體。這種格局在未來一段時期中仍然不會改變。在強調節能減排的當下,傳統能源動力的降耗技術顯得尤為重要??得魉挂恢痹谂c主機廠等關鍵行業伙伴積極合作,探討優化節能舉措。

  我們一直強調節能是個系統工程,發動機自身的技術改進只是一部分。實現節能的最大化,需要發動機、變速箱、車橋以及駕駛員多方的匹配優化。所以我們積極開展與福田汽車(600166,股吧)和東風汽車(600006,股吧)等主機廠商的匹配測試,在追求發動機技術不斷創新的同時,也力求創新的技術能夠與整個關鍵部件協同配合,達到機器、車輛和人員的完美匹配,實現能源使用效率的最大化。
  康明斯針對不同路況和車輛承載量推動的“EBP機智人”節能系統就是多方合作的一個重要成果。通過與主機廠的緊密配合,康明斯發動機系統在駕駛室的操控盤上為司機提供了簡便易行的三擋選擇。司機可能根據高速、平原或丘陵等不同路況,以及滿載、標載和空載等不同載乘情況,靈活選擇動力擋(Power),標準擋(Balance),或經濟擋(Economy)。而選擇不同擋位,確保發動機始終在燃油經濟區間運行。通過優化和改進發動機的構造與設計,使燃油經濟區間更加寬廣。再通過與輪胎、變速箱、底盤等匹配的優化實現運行效率的提升。最后,通過操作盤的翹板式擋位選擇按鈕,實現了“發動機”與“駕駛者”的對話和互動。這一全新擋位系統確保平穩加速,智能經濟擋位換擋,并通過最高車速的限制避免超速運行的危險行為,引導司機養成良好的駕駛習慣。

  我們一再強調系統節能的重要性,是因為每一個部件的優化應用都存在著節能的潛力。例如,通過改進風扇等部件,即采用電子控制風扇裝置,真正根據環境和水溫自動開啟或者關閉,有效節省發動機消耗的功率,實現高溫控制,燃燒充分,熱效率高,達到省油的目的。這就可以明顯地改善發動機的能耗效率,從而體現在整車油耗的降低上。

  由發動機智能控制風扇,最大限度發揮發動機的效能,我們做技術的都知道影響車輛油耗的因素很多,有些是不可調的:例如天氣、工況、排放水平和司機自身的駕駛習慣。但有一些是可以通過改進加以影響的:比如發動機的設計、整車匹配和為駕駛者提供合理推薦。我們要做的就是在可影響的部分下工夫:優化發動機設計和運行效率,與整車廠積極配合,合理匹配,并通過為司機提供簡單易行的選擇方式,主動干預他們可能存在的不良駕駛習慣。所以,要實現節能,“機”(發動機)、車(整車)和人(駕駛人)要實現系統化的協同配合,各環節的每個要素缺一不可。
  與市場上其他類似節能開關不同的是,康明斯利用其發動機擁有的豐富的電控功能,根據在每一個汽車工作擋位上對油耗與動力匹配的不同要求,進行了全面的優化,從而實現了動力性能與節油的最佳優化結果。