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零碳之路 无限未来 康明斯在中国国际商用车展览会上推出低碳至零碳动力链矩阵

作者:
商用汽车观察
2023/11/08
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2023年11月8日,中国武汉 – 康明斯在2023年中国国际商用车展览会(CCVS)上举办低碳至零碳技术主题发布活动,推出可使用柴油、天然气及氢能的最新多燃料动力链解决方案,以及新能源动力链的前瞻技术开发,包括氢燃料电池及其配套零部件以及电机电控系统。在展现先进产品技术的同时,康明斯还联手重要车队用户,建立“动力链研修院”,并向首批先锋品鉴官授牌。

中国汽车工业协会副秘书长罗军民,康明斯副总裁、中国区发动机事业部总经理汪开军,康明斯中国零部件事业部总经理柴永全,以及来自中国区发动机事业部及合资公司、零部件事业部以及Accelera事业部的业务和工程技术领导,与中国商用车行业媒体及全国头部车队用户代表在康明斯展台共同见证了此次主题活动。

康明斯一直致力于减少碳排放,提高燃油效率,并推动新能源技术的创新。公司的零碳愿景是通过技术引领和多元能源解决方案,将全球运输系统转向更加环保和可持续的方向。在实现这一愿景的过程中,康明斯不断探索新技术,包括多燃料发动机平台及动力链、氢燃料电池和新能源动力链。

“‘双碳’目标引领下,商用车行业成为了减碳的‘主战场’。一边是减碳迫在眉睫,另一边是市场竞争日益加剧,而我们已站在零碳新时代的风口。” 汪开军在活动致辞上说,“作为中国商用车行业的减碳伙伴,康明斯与行业同频共振,共创共赢。依托领先的低碳零碳技术和丰富的链合创新经验,携手产业链上下游合作伙伴,在‘传统能源+新能源’关键技术领域持续突破,为不同场景定制减碳技术路线,构建商用车绿色生态圈,赋能更多生态伙伴。”

通过展示最新的多燃料一体化动力链和前瞻性燃料电池动力链技术探索,康明斯为商用车主机厂提供一套完整的从低碳至零碳的动力链矩阵,帮助商用车主机厂在满足环境目标的同时,为不同区域、不同行业的客户提供更多定制化选择。同时,通过技术升级,可以帮助更多终端用户实现各自的“碳达峰、碳中和”目标,并提升其长期收益,实现环境和运营双重目标。

在展会上,康明斯工程专家团队为大家介绍了多种康明斯追逐零碳排放的动力链技术路线。从全面提升热效率,满足燃油四阶段的柴油动力,到全系天然气发动机,再到今年刚刚推出的氢内燃机,以及最新的氢燃料电池和配套的电机电控系统等一系列零碳技术,将一张完整的多元能源动力升级路线图演示出来,全面展示出康明斯在动力链研发领域的前瞻性布局和技术实力。也让商用车行业在未来的高效多元能源动力选择上既拥有更大空间,又可以有的放矢。

中国汽车工业协会罗军民秘书长在展会上表示,“商用车应用场景非常复杂,不同场景适合不同动力技术路线,所以在追逐零碳目标之路上,一方面要注重现有技术产品的创新,减少排放;另一方面要坚持多燃料、多能源、多技术发展路线。所以希望康明斯与中国商用车企业上下游强化合作,着眼双碳目标,共同创新突破,推动行业从低碳到零碳的转型升级。” 

中国国际商用车展览会自2012年创办以来已成功举办了5届,是国家级商用车展,也是亚洲极具影响力的行业盛会。康明斯共展出6台柴油发动机,包括今年刚刚推出的8.5L和10L传奇平台,以及12L和13L定制化重型发动机双平台;12N天然气发动机和15N天然气一体化动力链。着眼零碳技术的15升氢内燃机,150kW的氢燃料电池和电机电控系统也在展会亮相。此外,观众还可以现场看到康明斯各种配套核心零部件产品,包括不同型号的排放处理系统、燃油系统、涡轮增压系统、电子控制系统以及滤清和润滑油产品,以及帮助动力链整体性能提升的大数据妙算系统。

康明斯多燃料一体化动力链

车展上发布的多燃料一体化动力链是康明斯零碳愿景的重要一步。这一解决方案将包括康明斯多燃料发动机、伊顿康明斯赢动AMT,以及康明斯美驰定制车桥,实现绿色、高效、舒适、安全、智能等性能的多维度提升,为客户提供全面的动力链体验。这一一体化解决方案将帮助客户在不同应用领域实现更高的能效和更低的碳排放。

作为一体化动力链的动力核心。康明斯多燃料发动机平台,可以在通用大部分零部件的情况下,采用氢气、清洁柴油、天然气、丙烷等低碳或零碳燃料。这一设计理念将使商用车主机厂和终端用户受益,尤其体现在发动机的集成、诊断和维护上,主机厂可在同一商用车底盘上集成应用各种类型燃料动力,与此同时,技术人员的培训费用、维修保养成本也会减少,从而降低终端用户的总体拥有成本。 

本届展会展出的15L多燃料一体化动力链展品,使用的是天然气发动机15N,其最大功率580马力,最大扭矩2600牛米,均是目前国六天然气发动机领先水平。康明斯拥有超过50年的天然气发动机开发经验,而且15N国六天然气发动机平台是康明斯同时与国内四家主机厂合作,进行定制化开发,拥有多项关键系统的创新设计,具备高出勤、低气耗、超可靠、强动力等特点。

作为多燃料一体化动力链的零碳发动机平台,康明斯15H氢内燃机拥有六大优势:基础机拥有高达250bar爆压能力;实现最大BMEP 22bar,最大扭矩2600N·m;采用基于pent roof的滚流燃烧系统实现更高热效率,设计热效率BTE高达44%;氢燃料供给系统采用缸内直喷技术,最大喷射压力40bar,实现氢能供给效率和缸内混合优化的完美平衡;相同应用车型可实现不同燃料迁移的无缝适配,降低主机厂整车集成难度和成本;拥有满足全球下一阶段更严苛的排放法规(国七、欧七)的能力。

变速箱是动力链的重要组成部分,伊顿康明斯自推出赢动AMT自动变速箱以来,不断创新升级,与国内主机厂客户合作,提升产品性能,使其更适合中国商用车工况,已成为干线运输行业动力链升级的重要选择之一。截至目前,变速箱传动效率高达99.8%,在智慧一体化的控制下,可根据应用场景进行动力系统配置,带来更优秀的起步、爬坡及超车性能。

同时,康明斯美驰车桥以经济、安全、可靠、稳定而著称,其主减能力强,输入和输出扭矩大,可满足660马力及以上功率需求;承载强劲之余,其桥壳、主减、制动器都使用了轻量化设计,并以超长的换油周期、可靠安全,助力客户高效运输,一路无忧。

在国内运输行业越来越追求效率的背景下,更多元燃料的发动机和自动变速传动系统都将成为趋势,康明斯多燃料一体化动力链可以让发动机和变速箱发挥更佳的兼容性能。具备更低油/气耗、更加安全、更高效率、更加智能、更加舒适等特点。非常适合中国商用车行业的工况需求。

满足燃油四阶段柴油动力家族

为实现我国2030年碳达峰的双碳目标,2022年,工业和信息化部开展了《重型商用车辆燃料消耗量限值》强制性国家标准的修订,结合商用车油耗优于第三阶段限值标准的情况,提出第四阶段限值需要较第三阶段限值加严15%左右,基本可以实现2025年商用车油耗达到国际领先水平的目标。同时,建议燃油四阶段标准最早于2024年7月1日开始实施。

在这一大趋势下,更高效、更减碳的柴油发动机成为焦点。康明斯在展会中展出了全系可满足燃油四阶段的柴油发动机平台,包括今年刚刚发布的两个明星系列新品。其中8.5L和10L的传奇系列发动机量产热效率达48%,实现节油8-10%,低速扭矩及瞬时响应提升30%,爬坡性能提升7%。同时针对自卸、搅拌应用,进行发动机防水、防尘、防振、耐冲击专项设计开发,提升发动机防尘、防水性能、耐冲击抗振性。此外采用多项创新技术,实现软硬件全面升级,为用户提供更有力、更节省、更舒适、更可靠、更智能的性能表现。

今年刚发布的定制化2.0高效12L/13L发动机双平台,是根据主机厂客户燃油四阶段新产品的差异化定位而来,覆盖12L和13L, 8款定制化产品,可满足国内重型商用车绝大部分细分市场的不同工况需求。该平台可根据主机厂差异化定位需求,从多种路线开发,并可实现满足国家相关减碳法规。定制化高效12L/13L发动机拥有更宽广功率(440-620PS),更大低速扭矩(2800 @ 900rpm),低怠速模式下噪音74dBa,较上一代产品节油8-10%。多元化配置还能实现更优异的性能输出、更多整车应用场景、以及更多定制化选配。

作为康明斯重型动力的旗舰产品,同时也是康明斯多燃料一体化动力链的重要基础组成之一,康明斯15L柴油发动机也亮相本次展会,15L最高功率达680马力、扭矩达3200牛米,让国内商用车主机厂在重卡动力配置上可以做更多规划,可为客户提供更丰富的产品选择。

康明斯前瞻零碳动力链技术

康明斯持续在零排放动力方面积极创新,其燃料电池技术为多种应用场景提供动力,包括公交、卡车、轨道交通等。本届展会上,前瞻大功率氢燃料电池产品HD150也惊艳亮相。该产品基于Accelera深厚的技术储备和研发及工程能力,以真实测试数据实现产品的可靠性、稳定性,专为包括重载渣土、港口集卡、普货运输、煤炭钢铁等中重型资源类运输场景提供理想的零碳解决方案。

该产品净输出功率达150kW,兼顾动力性及经济性;采用的全新热管理架构,无惧严寒,确保动力持续强悍输出。新产品系统高度集成,关键零部件经充分验证,功能冗余设计为系统运行提供充分缓冲。在整车及动力系统绝缘设计、氢系统安全监测、应急安全处置等方面联合整车厂进行多项优化,并可提供“全天候”绝缘检测选项、满足欧洲标准的网络安全。目前同族产品已累计运行超20万小时,累计里程近700万公里,充分验证了大功率、高效率、安全可靠的产品性能。

康明斯在电动动力总成领域的布局还覆盖高性能的电驱动系统,包括安全高效的电机平台,超过85%效率区域占比可达88%~90%,降低总体运营成本,同时模块化的系统设计和稳定的扭矩控制可根据高品质需求不断延伸扩展,并精准控制提升乘客乘坐舒适度;以及专为中、重型车辆设计的高度集成和通用性的电控系统,及可靠的硬件和丰富的软件功能组合。

此次展示的新一代电机NextGen 1CS2022具有优异的加速能力,低转速永磁技术实现了即时转矩,平滑转矩控制和低噪声震动谐波有效提升驾驶的舒适性,持续效率高达97%。同时产品寿命更长、可用性更高、扩展性更强,适用于-40℃到85℃的广泛作业场景。

ELFA3 V3高性能控制器基于ISO-26262开发,其先进的过电压保护功能可在电机感应过电压时保护系统,专用交流和直流电缆接头确保防呆防错安装进一步提升了设备的安全性。内置EMI滤波器可抑制电磁干扰,可广泛适用于-40°C到70°C的环境工作条件。

创新的核心零部件体系

康明斯展台上还同步推出了最新的排放处理系统、传动系统、滤清系统、涡轮增压系统、燃油系统、电子控制系统以及国六标准配套润滑油。康明斯拥有发动机核心零部件系统的研发和制造能力,这让康明斯在各种能源动力上,具有先天的系统性集成优势。因此,在全球排放法规日益严苛的背景下,康明斯总能率先实现排放升级,引领进步趋势。在目前国六排放阶段,无论是EGR技术路线,还是非EGR技术路线中,均能游刃有余,发挥出发动机最佳性能。

面向零碳未来,康明斯充分利用在传统内燃机进气和燃油系统零部件开发上的丰富经验和能力积累,迁移并进一步在燃料电池零部件开发上实现技术升级。展会现场上发布了一系列燃料电池动力链用零部件,包括最新的氢气喷射器和引射器,最大工作压力可达20bar,控制简单,喷射精确,可满足120kW到300kW的广泛应用需求,以及电动增压器和电动空压机,有效寿命超过1万小时,兼具高性能、高可靠,且可能量回收的特点。此外,其他相关的零部件也在积极开发过程中,助力康明斯整体产品矩阵不断迈向零碳。

康明斯动力链研修院

在展会上,康明斯除了展示先进的动力技术及产品外,还面向车队用户推出了“康明斯动力链研修院”项目。康明斯中国发动机业务市场与销售总经理马骥,东风康明斯总经理黄海涛,西安康明斯总经理王春光,伊顿康明斯中国总经理杨晓东与康明斯东亚研发中心总经理刘志礼,以及客户代表共同为“康明斯动力链研修院”揭幕。

康明斯动力链研修院旨在帮助车队用户更好地了解车辆动力链配置,从而调整在不同工况下的使用情况,提升出勤率和运营效率。该项目借助康明斯大数据平台优势,联合康明斯各合资公司组建对终端用户的技术能力培训体系,为终端用户提供线上线下的技术培训支持,并搭建与终端用户的技术互动平台,为改进产品和服务提供有效途径。

康明斯不止为客户提供优秀的动力产品,还有着多年与车队用户的沟通经验,在北美及中国,都有非常多的助力车队成功运营案例。这一项目旨在帮助终端用户更加熟悉车辆性能,提升其驾驶技术,并给予其维修指导,从而实现“选好车、用好车、养好车”。通过长期、系统的平台,影响车队一线从业人员习惯,从而提升全行业的整体运营效率,降低能源消耗。

在动力链研修院揭牌仪式上,康明斯也对15名终端用户授予“动力链品鉴官”称号,这些品鉴官分别在总行驶里程、节油节气、高效出勤、智能创新和挑战极限五个方面具有突出表现。

康明斯大数据分析支持能力

国六时代,所有的发动机系统都将接入车联网,加之全国5G网络的覆盖,让车辆行驶状态可实时监控,这就让大数据分析并赋能智慧运输有了可能。

早在10多年前,康明斯就建立了专门的大数据车联网服务团队,通过软硬件开发,助力OEM客户及终端用户提升产品使用体验。进入国六和5G时代后,在产品研发阶段,通过云端数据模拟动力链不同状态下的运行工况,结合康明斯丰富的工程应用经验,将大数据应用到动力链设计、选型、仿真、实验等产品研发各个方面,这样基于用户“运行画像”的研发方式,既能保障产品安全可靠,又能提升产品性能表现,同时提升了产品研发和迭代速度。

以百万网联数据为引擎,依托“妙算”大数据算法平台打造智能动力链,为用户提供基于全生命周期的智能化产品功能和定制化产品体验,通过远程分析、远程诊断、分级预警功能为发动机的健康保驾护航,分析车辆出勤,帮助用户规避非计划停机,为终端用户提供全方位发动机健康管理解决方案。根据每位用户的动力需求,对动力链软件进行定制,并依托远程升级技术进行实时优化,让动力链软件实现“按需定制”使车辆运行状态时刻在线,实现高效出勤,还可实现预见性驾驶,根据用户行驶路线进行车速、档位及制动规划,在提高车辆动力性、经济性与安全性的同时,为驾驶员提供更舒适的驾驶体验。

本届国际商用车展览会将持续到11月11日,国内外重要的商用车企业及核心零部件供应商悉数亮相展会,带来业内高端的技术和产品盛宴。
 

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