蒋学锋：面向下一阶段法规，商用车企业如何布局动力总成

本刊记者 于 晶 文

On April 21-24, 2021, the 2nd World Congress on Internal Combustion Engines was held in Jinan. At the conference,Jiang Xuefeng, deputy chief engineer of Dongfeng Motor Corporation, shared the technical route thinking and practice of Dongfeng commercial vehicle in power chain and vehicle matching. The reporter listened to Jiang Xuefeng's speech at the conference and excerpted some of his views for readers' reference.

东风汽车集团有限公司副总工程师蒋学锋

2021年4月21-24日，第2届 世界内燃机大会在济南召开，来自世界内燃机行业的顶级科学家、企业家、专家、学者等各界代表，以“绿色、高效、智能、可靠”为主题，共同研讨技术热点、难点，促进技术进步，引领行业发展。东风汽车集团有限公司副总工程师蒋学锋作为主论坛唯一受邀的商用车整车企业演讲嘉宾，以《面向下一阶段法规的商用车动力总成关键技术》为题，与参会者分享了东风商用车在动力链与整车匹配方面进行的技术路线思考和实践。回头再看东风商用车在世界内燃机大会展览会上展出的“龙擎”系列发动机，对商用车企业动力布局的方向会更清楚一些。

东风商用车在动力链与整车匹配方面进行的技术路线思考和实践

记者在世界内燃机大会现场聆听了蒋学锋的演讲，摘录其如下观点供读者参考借鉴。

1.我国正处于关键的战略转型期，商用车企业主要面临安全、节能、效率3个方面的挑战。

我国正处在“转型”的战略机遇期，经济从高速发展转向高质量发展；市场从新兴市场转向成熟市场；客户需求从关注新车的购买价格成本逐步转向关注后市场的服务，经营质量的提升，TCO成本的降低；技术从传统技术转向新技术。

蒋学锋提出了商用车行业当前面临的主要问题，并以此制定相应的战略规划和技术路线。1)新能源补贴取消后，替代燃料发动机的技术路线是什么？能否基于客户价值？2)柴油机下一阶段发展的路径是什么？什么是商用车能源综合的终极解决方案？3)如果说补贴是鼓励性的，那么双积分政策就是惩罚性的，双积分政策一旦出台，企业在商品规划上应该怎么考虑？4)商用车现在的核心技术、核心竞争力、价值链能代表未来吗？如何更前瞻性地研究、更长远地布局未来？5)自动驾驶如何进行商业化产业化的落地？6)商用车未来的发展之路是什么？

龙擎DDi16柴油发动机

针对这些问题，蒋学锋认为涉及8个方面较为关键的技术，包括安全、节能，技术战略、研发体系，软产品后市场，以及协同、智能及网联等方面。发动机的核心技术包括高强度发动机体、TCO、高效清洁燃烧、高效进气系统、高效后处理、电动化和智能化、热管理、发动机管理系统EMS等。整车核心技术涉及5个方面的传统技术和5个方面的新技术，包括可靠性、模块化、经济性、舒适性、低排放，和轻量化、电子化、智能化、互联化、共享化技术。面对安全、节能、效率挑战，需要把传统技术和新技术结合在一起来解决，同时不能仅仅从发动机的角度，也不能仅仅从汽车角度，而是要从交通运输体系、网络化智慧交通的体系去考虑它，朝着零事故、零排放和零等待的远大目标努力。这就是新的“Tructrain”的概念。

2.针对4阶段油耗标准，目前比较理想的商用车低碳技术解决方案是BTE=48%+牵引车改善+挂车改善。

龙擎DGi13天燃气发动机

我国第4阶段油耗标准预计将在2024年7月实施，比第2阶段降低30%～35%，比第3阶段降低15%～20%。美国第2阶段重型卡车的发动机燃油消耗标准要求在2021年、2024年和2027年分别比2017年的数据降低1.8%、4.2%和5.1%。欧洲在2019年发布宣言，油耗标准预计分别在2025年和2030年时，在2019年的基础上降低15%和30%。

为了满足世界上的法规，东风商用车对2025、2030年需要达到的目标以及在各个领域所需要分解的目标做了大量的实验，最终确定了几条技术路线，其中路线一是发动机热效率BTE=48%+牵引车改善+挂车轮胎改善；路线二是发动机BTE=50%+牵引车改善；路线三是发动机热效率BTE=48%+牵引车改善+电动化。

2016-2021年，东风集团和美国康明斯一起启动了“创世纪卡车”项目，对东风牵引车在高速公路上的实际行驶做了大量的实验分析，最后总结出它在能量分配方面的情况，以及主要的能源消耗情况。它的整个技术成果正在不断地被应用，包括在2025年之后的一些应用。

对东风这样一个整车厂来说，蒋学锋认为不应该把未来节能减排的压力全部集中在发动机上，应该让整车和发动机协同承担，路线之一是当前满足4阶段油耗标准比较理想的一个技术解决方案。在发动机热效率提升方面，东风也做了大量工作，包括蠕墨铸铁(CGI)材料在发动机缸体和缸盖的使用已经全面商品化，爆压已经提到了25 MPa，4月底开展爆压27 MPa的试验工作。

3.在智能网联背景下，NEV(新能源汽车)和ICV(智能网联汽车)在4个典型应用场景的节能减排效果明显。

典型的应用场景是高速公路封闭场景，固定线路低速行驶的环卫车，码头等封闭区域和工程车。

龙擎DDi13柴油发动机

作为东风商用车从1998年开始做混合动力的第一任项目负责人，蒋学锋表示，得益于近几年国家重要科研项目的支持和国内院校的支持，在混合动力方面，东风商用车2019年已经完成混动技术在牵引车上量产的路径。最后在量产阶段采用的是并联混合动力的构型，在云南山区节油达到11.3%。目前正在进行2.0版，同时会对电池的容量等进行进一步提升。在高原上空气稀薄对增压器的效率，发动机的性能、排放、动力性等都会产生非常大的影响，混合动力是一个比较好的解决方案。

东风商用车还在物流车和公交车上开展了双电机串联，在经济性和排放方面都有比较好的改善。也做了燃料电池、纯电动的一些应用案例，有很多已经量产。目前在国内的市场份额接近50%。

在智能网联应用方面，基于地图的预见性驾驶，有3～5个点的经济性改善，就是预计到前面有坡的话，提前加速，避免在上坡的过程中减挡；预知到前面要下坡的时候提前减速，避免频繁制动。车辆通过5G信号和交通信号灯进行通讯，从而很好地躲过了红绿灯的等待时间，因此它的排放和油耗也非常低。除了V2I以外又加了V2V，就是把前方车辆的通讯结合在一起，性能改善更为明显。在自动驾驶编队行驶方面，无论是对后车还是对整个车队的风阻和油耗的改善也都是比较明显的。

从NEV和ICV的低排高效路线图——engine-Powertrain-Truck-TrucTrain，ITS可见，节能减排不单纯是发动机的事，也不单纯是整车的事，而是发动机到动力传动系统再到整车，加上智慧交通、智能网联一起实现的事。

4.对于商用车节能减排的未来，呼吁实事求是地出台中国标准和新路径。

东风汽车的合作伙伴康明斯对中国过去2年的油品调查显示(油品抽样为车辆油箱里的油，不是加油站的油)，2020年12月符合国Ⅵ排放油品要求(硫含量小于10 ppm)的占73.7%，说明面向国Ⅵ以及未来更严格的排放法规，我国的燃油质量需要进一步提高。

蒋学锋用“中国标准、实事求是、另辟蹊径”3个关键词表达了自己对下一阶段排放法规的建议。1)我国的汽车排放标准一直都在跟随欧洲标准，随着中国汽车保有量的全球占比提高和国Ⅵ标准的实施，我们是时候提出适应中国条件的中国法规标准了。2)建议选取实际道路运行工况，法规设计和技术应对分步实施，兼顾我国产业链安全。3)满足新技术时代、不同技术路线图、燃料多样性(如混合动力和专用混合动力发动机)的要求。4)把CO2法规和油耗法规进行整合，同时把CO2、N2O等多种排放污染物结合在一起考虑。5)联合控制评价真实道路，包括远程监控、召回机制。2020年我们做了很多国Ⅲ车的淘汰，未来还有国Ⅳ、国Ⅴ车的淘汰，在用车的排放怎么控制？

从“龙擎”布局管窥以发动机核心资源反向梳理商用车业务的可能性

龙擎DDi11发动机和龙擎DA14变速器动力链组合

龙擎DDi75柴油发动机

东风商用车在世界内燃机大会展览会上举办了“龙擎智造，铸就可靠”龙擎DGi13燃气发动机发布会，并展出了自主创新研发的全系列动力总成。这是东风集团在2021上海车展发布“龙马”精神发动机计划之后，龙擎发动机的首次全系亮相，可以说代表了东风集团在商用车发动机布局上的最新成果。DGi13燃气发动机和DDi16、DDi13、DDi11、DDi75、DDi50柴油发动机，最低功率176 kW(240 PS)，最高功率529 kW(720 PS),均满足国Ⅵ b排放标准。

关于东风商用车发动机未来的布局，蒋学锋表示“有2条线，一是站在东风商用车的角度，我们现在考虑4 L机，从4 L开始向上覆盖到5 L、7.5 L、11 L、13 L，目前已经确定在9 L这个范围内有所突破，主要是在砂石料市场和经济型市场应用。那么同时基于13 L的柴油机平台，我们今天发布了一款13 L天然气机；可能在未来不是很长时间，会有一个15 L的天然气机；当然我们也在开发一款更大排量的、更前瞻性的、更加高效的发动机，现在还在技术开发阶段，希望下次在十堰有机会做一些分享。”“另外一条线是在整个集团商车层面上，包括东风商用车发动机、东风轻发、东风康明斯，这3个发动机如何更好地协同，在面向下一阶段的排放法规中，从商品的一些规划、平台的规划等方面考虑，包括关键准则以及核心技术，比如说控制系统等等，也在全面的筹划之中。”

蒋学锋告诉记者，DDi13发动机是东风完全自主开发的国Ⅵ柴油机，有非常好的进一步升级的潜力。比如它的缸体、缸盖全部采用蠕铁材料，可以耐受25 MPa的爆压。它是一个非常好的基础平台，在这个基础上可以做一些拓展，包括进一步扩张到15 L天然气发动机，东风也是有所考虑的。另一个原因是DDi13在开发时对轻量化的要求非常严格，控制在1 000 kg，几乎和DDi11的自质量一样，轻量化基础非常好，整个动力的覆盖范围，性能发挥的潜力也非常棒。

龙擎DDi50柴油发动机

“龙擎”动力方面还展出了最高排量机型DDi16，但在短时间内不会上市。“我们目前主要还是要结合未来的排放要求，CO2的要求，包括发动机效率的提升，在技术层面做比较扎实的工作，不会很匆忙地做商品化的举措。”蒋学锋说。

关于未来整个新能源方向，东风会更把重点放在哪一块的问题，蒋学锋回答说：“目前我们混动的产品已经推出了，而目前在行业内，氢能源、氢燃料电池是很多企业关注的一个重点。东风目前也是有一些布局的，在整个集团商用车层面上，我们目前也在梳理氢燃料电池的一些商品规划，东风集团的商用车板块有东风商用车、特种商用车、东风股份、东风柳汽、郑州日产等，面向未来燃料电池的布局现在也在总体规划和考虑，当然现在还处在一个示范运营的阶段。”

“东风对研发费用的投入向来是给予高度重视的。我们要考虑传统技术，也要考虑新技术。对于传统技术我们目前主要聚焦在动力总成方面，新技术在电动化、智能化、网联化方面也是做了非常大的投资。”“当前不但要面临传统技术不断的升级，还要面向未来新技术的研发，东风在电动化、智能化、网联化方面也做了非常大的投入。”

未来，充满了变数。未来，充满了希望。

未来已来。 S