在上一篇文章卡车能源10年内会有大变化吗？很难，2030年90%的长途卡车还烧油 里面为大家分享了未来十年全球商用车动力发展趋势预测，重型长途卡车2030年，90%使用传统动力，5%使用混合动力，5%使用纯电或燃料电池。乐观的看，未来重型长途卡车有90%会使用传统动力，但新能源的发展速度还是会让传统动力制造商产生焦虑，轻卡、中卡、重卡、城市公交，城际客车都在拥抱新能源。传统动力制造商想要在未来继续活下去，就必须转型为新能源动力制造商，这是一个必经的过程。传统发动机制造商如何转型，这方面可以通过玉柴来寻找到一些答案。
玉柴拥有国内最大的内燃机生产基地，在新能源兴起之前这是一个优势。我们都知道船大难掉头，玉柴要升级转型要比小厂商付出更多。不过，一旦转型成功，内燃机巨头又可以变成新能源巨头。
面对新能源，传统内燃机企业最明智的做法就是两条腿一起走路，传统动力继续做大做强，另一方面发展新能源产品。玉柴的也是做了这样的选择：夯实传统动力，进军新能源。
搭载玉柴发动机的乘龙H7重卡
2030年发动机热效率52%传统动力未来发展方向是高效、环保，尾气排放标准会越来越严格，同时还要降低油耗。首先在环保层面，玉柴车用柴油机、燃气机国六产品全面量产，柴油机6大平台11大系列产品全部符合国六排放，功率覆盖100-660马力。
天然气发动机5大平台8大系列使用当量比燃烧+EGR+TWC技术路线满足国六排放，功率覆盖140-560马力。
发动机的热效率并不是100%，汽油发动机做到40%以上就非常厉害，像丰田把汽油发动机热效率做到41%就让很多人吃惊。柴油机的特性使其热效率比汽油机更高，轻轻松松能达到40%以上，因此柴油机热效率突破50%才是比较大的进步。
玉柴热效率目标是在2020年达到50%；2030年国六二代发动机技术热效率达到52%，这个热效率与美国超级卡车动力热效率相当；2025年热效率目标55%，2030年更是要达到60%的热效率。
国内另一发动机巨头潍柴的热效率目标时间节点和玉柴出奇的一致，潍柴董事长谭旭光之前有提到，2020年潍柴会推出热效率50%的柴油机，并商业化；2025年热效率超55%；2030年挑战60%热效率。看来大家对柴油机热效率的提升都很有信心。
48V系统实现熄火滑行单单看数据，好像发动机热效率提升是个简单的工作，事实恰恰相反，现阶段每提升1%都是一个巨大的挑战。就好比考试一样，从60分进步到90分比较容易，从90分进步到99分就很难了。
玉柴提升热效率的方法主要是从多个系统着手，燃烧系统用米勒循环技术、高效燃烧技术。空气系统优化中冷器，使用高效增压，压力损失优化，进排气脉冲分离，降低发动机转速，两级冷却技术等。柴油本体用涂层降低摩擦，低粘度机油，机油热管理技术，曲轴密封低摩擦技术，活塞降摩擦技术等。甚至连发动机排出的余热都不放过，还有余热回收系统将热能转换成动能。
以上仅仅是发动机本身“修内功”，想要更高的热效率还需要借助外力。现在很多乘用车上使用的48V轻混动系统在卡车上一样能有降低排放和节油的效果。48V电压能够支持更大功率的电动设备，水泵、空调压缩机、转向助力泵等设备都可以用48V系统驱动，实现附件电动化，发动机就不需要一直带着这些负载，需要使用的时候电机按需启动就行了。甚至涡轮增压器都能电动化，进一步提高发动机效率。
乘用车48V系统
根据不同的应用，玉柴会有BSG（Belt Driven Starter Generator）和ISG（Integrated Starter Generator）两种48V系统方案。
BSG是皮带传动启动/发电一体化电机的意思，属于P0混动结构，电机位于发动机前端，用皮带驱动空调压缩机、水泵这些附件，替发动机分担一部分工作，还可以实现发动机启停功能。
ISG是指集成启动发电机，属于P1混动结构。可以理解为一个电机取代了起动机，这个电机不仅仅负责启动发动机，还与变速器、发动机并联，意味着在一些工况下电机可以辅助驱动，优化发动机的工作效率，比如起步、爬坡的时候帮忙出点力。
48V系统有个重要的功能是下坡、滑行、刹车的时候可以实现动能回收，把动能转换为电能存到48V电池中，别忘了很多设备都是48V电压驱动，动能回收相当于节约了一部分燃油发电。
48V系统是个新的世界，可支持的功能太多了。空挡滑行算什么？48V系统支持熄火滑行，因为转向助力、空压机、空调之类的都可以用电机驱动，只要48V电池有电，就能保证车辆正常工作，和发动机不熄火没什么两样，就算遇到情况需要发动机启动，凭借强劲有力的48V电机就能让发动机瞬间回到工作状态。
小结一下玉柴48V轻混系统支持的功能，包括自动启停，低速助力，动能回收，熄火滑行，电动增压器，电动空调。
增程器1升油可发4.06度电业内普遍认为新能源有3条主流技术路线：混动、纯电动、燃料电池。玉柴进军新能源的选择是：“全都要”。
混动系统方面玉柴做的东西太多了，有P1混合动力系统，eCVT功率分流型混动，增程器。eCVT混动系统通过两个电机和行星齿轮组实现多种工作模式，可以保持发动机在最佳转速和扭矩输出，由于电机的特性是转速范围大，效率区间高，玉柴的eCVT专门用一个电机来连续调整发动机转速，和CVT变速器一样平顺。
玉柴eCVT混合动力总成
增程式混合动力系统在国内的一个优势是可以上新能源牌照，因此增程式混合动力未来应用可能会更加广泛。玉柴在增程系统做的准备也很齐全，能提供柴油增程器和天然气增程器。增程式混合动力通俗点讲就是发动机带动发电机发电储存到电池，电机再用电驱动车辆行驶，发动机不能直接驱动车辆。
玉柴柴油增程器总成
发电效率的高低就决定了油耗的高低。因为同一款车行驶耗电量是一样的，增程器烧一升油能发的电越多就越省油。玉柴柴油增程器最高发电效率4.06kWh/h，烧1升柴油能发4度多电；燃气增程器最高发电效率4.74kWh/kg。
搭载玉柴增程器的金旅客车
发电效率相对来说还是很高的，单看数据可能没感觉，可以举几个例子。特斯拉semi电动卡车，总重36吨百公里耗电80kWh，用增程器发电，相当于百公里油耗20升。城市里配送的纯电动轻卡，百公里能耗普遍在40kWh左右，如果改用增程器驱动，百公里油耗还不到10升。
燃料电池和集成电驱动桥氢燃料电池是新能源领域比较火的一项技术路线，目前玉柴和AVL公司联合开发了一款35kw质子交换膜燃料电池，系统额定净输出功率35kw，工作电压132-248V，适合4.5-8吨卡车或8-10米客车使用。未来会有70kw和110kw燃料电池。
玉柴氢燃料电池
未来的纯电动卡车产品肯定都是走量身定制路线，底盘专为电动车开发，结构上要求高集成度，方便布置电池。传统的电驱动方式需要传动轴，明显不适合未来高集成化的要求，只有集成式电动桥才能满足要求，省去传动轴，降低自重，传动效率更高。
这一方面玉柴做的就是下一代电驱动产品——集成式电驱动桥总成。电机集成在车桥总成上，传动效率更高，主要应用在4-8吨卡车和5-7米客车上。要知道现在的纯电动卡车未来节省开发成本，大量借用了燃油车的零部件，只是把发动机、变速器换成了电机，底盘的传统系统结构和燃油车并无太大差异，这种结构不利于车辆轻量化和布置电池。
玉柴集成电驱动桥
可以看的出来，玉柴面对新能源趋势已经有清晰的发展思路，传统动力未来的目标非常明确。而新能源也是多种技术路线共同发展，投入的资源并不少。据了解，2019年玉柴累计投入3亿元人民币发展新能源，团队规模200人；并且还在加大投入，到2023年累计投入预计达到30亿元，团队规模500人；2025年累计投入预计达到50亿元，平均一年增加10亿元，资源规划投入还是很下本的。
图/文：陈接锋