混合動力客車產業(yè)化呼喚“中國伊頓”

        前言：2009年，客車行業(yè)最最火熱的是混合動力，最最爭論的是混合動力的實現(xiàn)方式，最最無奈的是混合動力國產技術的瓶頸，最最渴望的是混合動力“中國伊頓”的出現(xiàn)。

        一、中國混合動力客車產業(yè)化的發(fā)展呼喚“中國伊頓”這樣的英雄出現(xiàn)

        2009年，最最引人注目的就是國家政策倡導的新能源客車，客戶選擇車型中80%是混合動力客車，在此背景下客車產業(yè)鏈圍繞混合動力客車展開了巨額的投入和激烈的爭論。

        2008年底，科技部聯(lián)合財政部提出了“十城千輛”的新能源客車計劃，購車給予一次性定額補助，進而達到大規(guī)模產業(yè)化。地方政府也提出了補貼支持。

        國家一系列的補助政策帶動了公交企業(yè)大批量購置新能源車輛，福田客車獲得北京800臺的混合動力訂單掀開了2009年新能源客車的購買序幕。

        股票市場新能源相關的題材板塊逆勢飄紅，刺激了上市公司的敏感神經(jīng)，更帶動了產業(yè)鏈投入新能源的熱情。

        一邊是訂單，一邊是資本，客車產業(yè)鏈無論多么瘋狂都不過分。客車企業(yè)紛紛涌入新能源的開發(fā)，因為技術成熟性的限制以及80%市場需求混合動力，客車企業(yè)基本上把混合動力作為新能源的主攻方向。

        峰回路轉，隨著北京，廣州等地購買混合動力客車采用伊頓系統(tǒng)，“康明斯發(fā)動機+伊頓系統(tǒng)+日立電池”基本上成了中國混合動力客車的代名詞，對此業(yè)內專家學者提出諸多不同意見，客車企業(yè)也表達了自己不同的見解，從而在客車產業(yè)鏈展開了激烈的爭論。

        專家學者反對的聲音越來越強烈，專家們在肯定混合動客車發(fā)展方向正確的同時，提出諸多建議，歸納為兩點：

        1、國家混合動力的項目應該最終是提高混合動力的技術上升，過多采用國外總成將將極大制約中國混合動力產業(yè)的發(fā)展和技術的成熟。

        2、混合動力以客車企業(yè)單兵作戰(zhàn)方式作為主力研發(fā)的實現(xiàn)方法會出現(xiàn)問題，客車企業(yè)各種部件外購，無論生產多少客車，不能有助于整體混合動力技術的提升，多家企業(yè)的重復投入，也將造成社會資源的極度浪費。

        國產混合動力客車需要擺脫目前“百花齊放”的研發(fā)模式，從社會資源配比效益最大化角度來看，應該是混合動力產業(yè)鏈專業(yè)分工，互相配合，最終實現(xiàn)國產混合動力順利商業(yè)化的目的，實現(xiàn)這個目標的最大瓶頸就是混合動力核心技術的成熟程度，客車產業(yè)呼喚“中國伊頓”核心系統(tǒng)的出現(xiàn)并為混合動力客車產業(yè)化保駕護航。

        客車企業(yè)也對目前伊頓主導匹配國產混合動力客車表現(xiàn)出極度的不滿和無奈：

        1、客戶指定的國外系統(tǒng)，主機廠沒有過多話語權，使得客車企業(yè)淪為“代加工”，在高技術的混合動力市場被極度邊緣化。

        2、國外系統(tǒng)和電池的整體打包銷售帶來了兩個弊端，一個系統(tǒng)價格過高，二是客車企業(yè)采購相同的系統(tǒng)，變成了最該產生利潤的混合動力客車沒有創(chuàng)造高利潤的基礎和可能，本該差異化最大的產品趨于更嚴重的同置化，客車企業(yè)的品牌價值在“滿城盡是伊頓”的現(xiàn)實中無法體現(xiàn)增值。

        3、更令客車企業(yè)無奈的是，目前任何一家客車企業(yè)對于混合動力的研發(fā)無論技術還是資金方面都顯得無能為力?？蛙嚻髽I(yè)本身無法具備研發(fā)混合動力系統(tǒng)的綜合能力?？蛙嚻髽I(yè)更無法找到能夠真正實現(xiàn)混合動力客車的實力合作伙伴。

        專家的建議和企業(yè)的無奈引起了相關部門的重視和思考，2009年上半年的《新能源汽車企業(yè)及產品準入管理規(guī)則》對客車企業(yè)的混合動力產品的設計能力和生產能力提出要求，要求客車企業(yè)至少掌握新能源汽車車載能源系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)三者之一的核心技術。這樣的要求導致通過生產準入的只能是國產系統(tǒng)，生產一致性的要求，使得國產混合動力受到支持，取得了政策優(yōu)勢。

        至此，似乎所有問題和矛盾都解決了，種種政策下，國產混合動力似乎會快速得到產業(yè)化的應用。

        新的問題擺在面前，混合動力客車是要運營的，目前很多客車企業(yè)采用的A+B+C的傳統(tǒng)匹配模式制造的客車，在2008年奧運會期間被證明是不能商業(yè)化運營的。“十城千輛”已經(jīng)啟動，如何保證今天的混合動力客車商業(yè)化運營成了擺在整個客車產業(yè)面前新的問題。這個問題解決不了，可能面臨的后果就是“十城千輛”的上萬臺客車成為問題車輛，造成的后果將難以設想。而國家?guī)资畠|的資金如果沒有效果，或者是帶來負面效應，造成極度浪費的同時，也面臨著如何向納稅人解釋的尷尬。

        所有矛盾的核心指向同一個問題：中國缺乏像伊頓一樣穩(wěn)定的混合動力系統(tǒng)，整個行業(yè)都在期待類似于伊頓的零部件企業(yè)出現(xiàn)，“中國伊頓”以英雄的形象出現(xiàn)，打破目前混合動力客車產業(yè)化進程的瓶頸。

二、“中國伊頓”的標準詮釋

        到底什么的標準才能稱得上“中國伊頓”？簡而言之一句話，中國伊頓的標準就是能夠滿足混合動力客車的核心需求，確?；旌蟿恿蛙囘\營的投資效益最大化。

        混合動力客車的核心需求無外乎以下幾點：

        1、有效的節(jié)油效果。

        混合動力作為新能源客車的一個實現(xiàn)手段，目的就是針對日趨緊張的能源尋找客車新的動力方向，所以，節(jié)省能源是混合動力客車性能的核心之一。

        2、滿足運行穩(wěn)定性的需求。

        客車的核心需求從來都是運行的穩(wěn)定性，作為生產資料和公益雙層性質的公交車更是需要高穩(wěn)定性。

        3、提供整套混合動力方案。

        穩(wěn)定性的前提就是能夠有整套的混合動力方案服務于混合動力客車，而不是主機廠自己四處尋找部件來搭配。新能源的核心不僅僅是零部件，還有控制策略，而這恰恰是目前國產混合動力客車的軟肋。

         三、誰最可能成為“中國伊頓”？

        整個客車產業(yè)鏈中，無外乎主機廠、零部件企業(yè)，那么誰更可能成為“中國伊頓”呢？

        客車主機廠承擔國產混合動力主力軍比較困難。

        1)主機廠基本很難掌握混合動力核心部件的技術和生產。

        常規(guī)車輛的核心部件發(fā)動機和變速箱仍然是混合動力客車的核心部件，一般客車企業(yè)不具備生產能力都是外購，自身技術無法提供出混合動力方案。需要零部件企業(yè)的專業(yè)配合，而在補投入研發(fā)的情況下，零部件企業(yè)很難做到專業(yè)的技術對結合支持。

        2)由于市場競爭，單一客車企業(yè)的市場銷量不會非常高,主機廠系統(tǒng)對競爭對手轉讓混合動力核心技術的可能性基本沒有，所以主機廠研發(fā)混合動力的投入產出比不良好。

        從整體社會資源匹配角度來說，“中國伊頓”不太應該在客車企業(yè)中產生。

        最可能提供混合動力系統(tǒng)的就是變速箱企業(yè)或者發(fā)動機企業(yè)。那么到底誰可能成長為“中國伊頓”？

        伊頓是變速箱企業(yè)，通過對自身變速箱的改造，增加輸入軸連接電機實現(xiàn)電驅動，加上自己的控制策略，匹配康明斯發(fā)動機，購買日立電池，來實現(xiàn)自己的混合動力系統(tǒng)。這似乎是中國零部件企業(yè)可以借鑒的道路。

        目前幾家主要變速箱廠，還處于僅僅提供客車企業(yè)要求的雙輸入軸變速箱，不具有電子控制策略的核心技術。沒能上升到提供混合動力系統(tǒng)的專業(yè)能力。

        發(fā)動機是混合動力的核心部件，發(fā)動機企業(yè)本身積累的技術能力就強，完全有能力整合混合動力需要的部件并建立自己的核心能力，走與伊頓不同的技術路線，提供專用發(fā)動機，自主的控制策略，匹配目前成熟的變速箱來完成中國的混合動力系統(tǒng)，為中國的新能源產業(yè)服務。

        那么，到底在發(fā)動機和變速箱領域哪個零部件企業(yè)有意愿，有能力成為“中國伊頓”？

        四、為什么最可能的“中國伊頓”是玉柴？

        中國目前到底有沒有零部件企業(yè)在向專業(yè)的混合動力方案方向努力？帶著這個疑問，進行多方的探求，終于發(fā)現(xiàn)2009年4月3日的一篇文章：

        以標題為 “新能源，新動力，玉柴混合動力譜寫新篇章”的文章第一次對外揭秘玉柴研發(fā)四年的混合動力系統(tǒng)。

        文章對玉柴目前的混合動力系統(tǒng)研究狀況作了如下介紹：

        2005年開始進行的單軸并聯(lián)式混合動力方案研究，是圍繞公交混合動力客車的核心需求，玉柴的研發(fā)團隊投入了大量的精力，整合玉柴各體系資源為嶄新的混合動力方案提供強有力的保障。由玉柴聯(lián)合上海交通大學共同研發(fā)，玉柴具備自主知識產權。

        2007年8月玉柴面向城市客車的單軸并聯(lián)式混合動力總成成果通過驗收，目前已經(jīng)完成了立項、研發(fā)、臺架試驗、整車試驗、參展等一系列過程。2008年玉柴在第一代系統(tǒng)（ISG）的基礎上繼續(xù)優(yōu)化并研制出第二代系統(tǒng)(YCHPTTM )混合動力總成，該混合動力總成由玉柴混合動力專用發(fā)動機與玉柴自主研發(fā)的ISG電機及其控制系統(tǒng)組成，更加便于整車集成配套。

        2008年5月，玉柴首批油電混合動力投放市場，截至目前，已經(jīng)有8家企業(yè)匹配了玉柴的混合動力總成。玉柴混合動力系統(tǒng)正在接受客戶的試運營檢測，已經(jīng)從試制向批量市場化過渡，在國內部分城市招標中，玉柴的混合動力系統(tǒng)正和伊頓同臺競技，接受客戶的最終檢驗和抉擇。

        玉柴的混合動力系統(tǒng)到底是否能夠滿足客戶的核心需求，并且滿足客戶投資效益最大化的要求呢？

        帶著這個疑問，筆者走進了玉柴，與參與研究的梁鋒博士進行了一次深談，在他淡定自信的面孔中，我讀到了玉柴人對于玉柴混合動力系統(tǒng)的信心和自豪。

        問題一，玉柴單軸并聯(lián)式強混合方案詮釋

        梁鋒博士：單軸并聯(lián)式強混合方案核心：玉柴混合動力專用發(fā)動機＋離合器（自動控制）+永磁電機+控制策略，為客車企業(yè)提供整套解決方案，除了可以匹配AMT變速箱之外，還可以匹配常規(guī)的手動變速箱。整套系統(tǒng)以總成的方式提供，便于整車的裝配。

        問題二，玉柴單軸并聯(lián)式強混合方案如何滿足客戶的核心需求

        梁鋒博士：

        核心需求一：節(jié)油效果達到25%以上。

        玉柴混合動力方案在提升車輛燃油經(jīng)濟性的理念就是，整車控制器通過優(yōu)化算法來合理分配發(fā)動機與電機的扭矩，使發(fā)動機盡可能的運行在高效區(qū)域，把油用到刀刃上，結合高效的能量回收策略。最大程度保證了混合動力客車的燃油經(jīng)濟性，經(jīng)30000公里的實驗證明，在典型的城市工況下，最大節(jié)油率可達到25%以上。

        能不用油就不用：保證這個理念實現(xiàn)，玉柴通過CAN總線技術，實現(xiàn)了“軟停機”功能，在車輛處于紅燈或交通堵塞的怠速狀態(tài)時，發(fā)動機由傳統(tǒng)的怠速狀態(tài)變成停止運營，這樣可以最大程度的避免燃油浪費，也改善了整車排放。

        把油用到刀刃上：

        玉柴混合動力專用發(fā)動機，針對混合動力車輛的運行路譜，找出對應的發(fā)動機重點運行工況，針對性的開展性能優(yōu)化工作。同時在整車能量分配策略上，發(fā)動機的低效率工作區(qū)域多采用電機參與工作，使得發(fā)動機的工作區(qū)間大多數(shù)情況下都集中在高效區(qū)，玉柴專用發(fā)動機的這些特別設計可以滿足混合動力公交車的需求，達到燃油最優(yōu)化的效果。

        高效的能量回收：

        車輛制動過程中，大多數(shù)的情況下混合動力系統(tǒng)會進入回饋模式，對蓄電池進行充電以達到能力回收。為了提高回饋效率，玉柴進行了細致深入的研究，制訂了針對中國城市實際運行工況的回饋策略，盡量追求能量利用效率百分百。

        核心需求二：良好的穩(wěn)定性需求。

        玉柴最大程度地利用了自己的研發(fā)設計、生產、售后等多方面能力來確?；旌蟿恿Ψ桨傅牧己梅€(wěn)定性能。

    ① 強大的研發(fā)設計能力為穩(wěn)定性護航。

        發(fā)動機軟停機提高燃油經(jīng)濟性的同時，也直接導致兩個后果：

        一是大慣量的沖擊。玉柴特意重新設計了低慣量零部件優(yōu)化扭振減振系統(tǒng)。

        二是增壓器的工作環(huán)境差，容易導致增壓器可能的不穩(wěn)定。

        針對增壓器轉速變化范圍大，對葉片沖擊，壓氣機葉輪易產生低周疲勞問題，設計師們在材料升級，葉輪結構上提出了新方案。

        增壓器高速運轉后突然停機，熱量累積，易導致機油結焦，容易造成增壓器損壞的故障。設計團隊運用了“停機延遲潤滑”的設計理念，增加一套獲得專利技術的“停機延遲潤滑保護器”，為增壓器創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。

        玉柴提供了強大的混合動力控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)離合器的自動控制、Stop&Go功能、制動回饋功能、SOC自平衡功能、純電動行駛功能、電機助力等完善的混合動力功能。

        ② 利用專業(yè)優(yōu)勢，提供跨界產品。

        發(fā)動機廠從來都是專注于發(fā)動機的設計和制造，但是玉柴提供混合動力解決方案的定位，使得參與提供動力的電機變得極其重要，玉柴聯(lián)合優(yōu)秀的電機研發(fā)企業(yè)引進成熟的電機技術，依靠自身強大的制造生產能力和一致性控制能力，制造出優(yōu)質的電機部件來滿足需要。

        ③ 強大的高技能專業(yè)服務體系保障售前、售后服務。

        玉柴的混合動力解決方案主要借助企業(yè)內部的技術團隊，鍛煉隊伍的同時也為后續(xù)的整車配套培養(yǎng)了強大的指導能力。

        沒有沒問題的產品，但是不能沒有強有力的售后保障體系，國3和國4發(fā)動機的全面使用，帶給玉柴的是培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的具有電控維修能力的服務團隊，這支團隊正好為玉柴混合動力系統(tǒng)保駕護航。

        ④ 混合動力客車需要提供混合動力方案，而不是簡單的部件。

        最高科技的東西追求的就是最簡單，玉柴傾力打造混合動力方案就是為了在專業(yè)領域提供專業(yè)產品，專業(yè)化的模塊設計，使客車企業(yè)購買玉柴的混合動力總成，和普通的柴油機的匹配并沒有多少不同，確保了混合動力客車的性能。

        ⑤ 針對公交客戶多樣化需求，提供多種解決方案。

        針對公交客戶的多樣化需求，玉柴憑借發(fā)動機領域的專業(yè)能力，提供了柴油發(fā)動機、CNG、LNG、LPG等多種能源專用發(fā)動機與兩款ISG電機進行多種組合的混合動力方案。

        問題三：玉柴這四年的研發(fā)是完全自我創(chuàng)造，單槍匹馬嗎？

        梁鋒博士：肯定不是。玉柴的研發(fā)始終遵循“博采”的開發(fā)原則。除了聯(lián)合開發(fā)的上海交大團隊外，國家電動汽車項目的很多團隊和專家，也很早就了解玉柴的技術方案和研發(fā)細節(jié)，并一直在支持我們，給我們提出建議。

        國家科技部還立了幾個課題來支持我們?？梢哉f，玉柴的混合動力從一開始就凝聚了中國汽車人的某種寄托。

        最后，梁鋒博士驕傲的告訴我，國家部委領導了解到玉柴的YCHPT混合動力方案和試乘混合動力樣車后，用振奮兩個字形容了自己的激動心情，殷切的提出了期望：希望玉柴可以成長為新能源產業(yè)化過程中的“中國伊頓”。

        梁鋒博士說，從那一刻起，他的使命感突然之間增強，心愿已經(jīng)從為客戶提供成熟穩(wěn)定的國產混合動力系統(tǒng)上升到為成就“中國伊頓”這一偉大使命而努力。