電裝“兩手抓”燃料經(jīng)濟(jì)性

電裝公司的日本總部指導(dǎo)著這家全球第四大汽車供應(yīng)商的運(yùn)營。

日本刈谷市 -- 最新被任命為巨型供應(yīng)商電裝公司(Denso Corp.)全球研發(fā)主席的Yasushi Yamanaka將從兩個截然不同的方向，在2025年前快速提升車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性，而且這兩種方法均不涉及如今熱門的下一代技術(shù)，比如電動/汽油混合動力。

相反，Yamanaka計劃通過使電裝成為世界第四大汽車部件生產(chǎn)商的公司核心技術(shù)入手：發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)。

毫無疑問，電裝肯定也會研發(fā)混合系統(tǒng)。不過電裝的工程師認(rèn)為公司在傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域還能取得很大突破。

拿發(fā)動機(jī)來說，電裝計劃研發(fā)的技術(shù)能夠?qū)?strong>內(nèi)燃機(jī)的熱效率提升至50%。

熱效率是衡量熱量轉(zhuǎn)化為有效功的參數(shù)，數(shù)值越高越好。以當(dāng)下版本豐田(Toyota)普銳斯(Prius)混合動力汽車上采用的超能效發(fā)動機(jī)為例，其熱效率為37%。

在氣候控制方面，電裝希望能夠研發(fā)出更加高效的空調(diào)系統(tǒng)，縮短汽車燃料經(jīng)濟(jì)性評分和車輛真實可行駛里程間的差距。

根據(jù)電裝的估計，車輛在真實環(huán)境下的可行駛里程要比官方說明的可行駛里程短40%。

電裝的目標(biāo)：將此差距減少至20%。

Yamanaka自今年6月19日起擔(dān)任電裝公司執(zhí)行副總裁，負(fù)責(zé)全球研發(fā)工作。在此之前Yamanaka為一名熱系統(tǒng)工程師，他表示，電裝希望能在2025年前推出超能效發(fā)動機(jī)技術(shù)，并提升車輛在真實的路面的行駛效率。

“對電裝而言，發(fā)動機(jī)是整個系統(tǒng)的中心，我們必須從各個角度進(jìn)行發(fā)動機(jī)研發(fā)。”Yamanaka在7月8日的采訪中表示，“這些領(lǐng)域還有很大的提升空間。”

現(xiàn)年58歲的Yamanaka在1979年加入電裝，并一直在公司擔(dān)任空調(diào)系統(tǒng)工程師。自2013年，Yamanaka還同時擔(dān)任這家日本供應(yīng)商歐洲分部的CEO。

動力系統(tǒng)管理和熱控制元件是電裝的主要支柱，能為公司帶來50%的利潤。

截止至今年3月31日的2014財年，電裝旗下類似燃料噴射器、節(jié)氣門和油氣模塊等動力系統(tǒng)產(chǎn)品的銷售較去年增加6.7%，達(dá)到127.9億美元;而類似空調(diào)系統(tǒng)等熱系統(tǒng)產(chǎn)品的銷售也增加了7.8%，達(dá)到102.8美元。

這兩個領(lǐng)域的銷量增長率均高于公司全球銷售的總增長率。

2014財年，電裝的汽車領(lǐng)域銷售額達(dá)到323.7美元，位列《汽車新聞》(Automotive News)全球頂級供應(yīng)商排行榜第四名。

豐田普銳斯超能效發(fā)動機(jī)的熱效率為37%，電裝的目標(biāo)為50%。

“永不放棄”

Yamanaka稱，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的能效還有很大提升空間。

根據(jù)電裝的估算，公司提供的技術(shù)能夠通過提升稀然循環(huán)、增加燃燒壓和提升直噴技術(shù)，而將內(nèi)燃機(jī)的熱效率提升至50%。

電裝以公司協(xié)助馬自達(dá)汽車公司(Mazda Motor Corp.)研發(fā)的Skyactiv系列發(fā)動機(jī)為例，使用電裝噴射器的直噴發(fā)動機(jī)燃燒更加徹底，獲得的燃燒比更高。

“這個目標(biāo)非常困難，”Yamanaka在說起50%的燃燒比時表示，“但我們永遠(yuǎn)不會放棄。”

電裝還在研究均質(zhì)壓燃技術(shù)(homogeneous charge compression ignition，或簡稱HCCI)。這種技術(shù)的工作原理和柴油發(fā)動機(jī)類似，能夠?qū)⒂蜌饣旌蠚怏w壓縮至極高壓強(qiáng)和溫度，這樣的發(fā)動機(jī)無需點火也能自燃。

此外，公司還計劃回收發(fā)動機(jī)浪費(fèi)的熱量，并將其轉(zhuǎn)化為電能存儲在電池中。而后，儲電的電池就可以用來驅(qū)動油泵等原本需要發(fā)動機(jī)驅(qū)動的部件。

“也許發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的提升將逐漸達(dá)到瓶頸。”Yamanaka表示，“但如果我們能夠回收熱量，并將將其當(dāng)作能量使用，我們就取得了一個新突破。”

Yamanaka表示，在2025年前，工程師還可以在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域取得更多提升。不過，根據(jù)熱效率遵循的物理法則，我們從這一領(lǐng)域獲得的回報勢必將越來越少。

Yamanaka表示，電裝必須從其他領(lǐng)域繼續(xù)獲得提升，比如動力系統(tǒng)的電氣化。

“對電裝而言，發(fā)動機(jī)是整個系統(tǒng)的中心，我們必須從各個角度進(jìn)行發(fā)動機(jī)研發(fā)。”

Yasushi Yamanaka,

Denso Corp.

真實的可行駛里程

除了發(fā)動機(jī)管理，電裝要走的另一條路是提升車輛的真實可行駛里程。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，關(guān)鍵的兩點是提升空調(diào)的效率、減少車輛冷啟動的損失。

電裝認(rèn)為，車輛真實可行駛里程和官方公布可行駛里程有所差異，其中27%與空調(diào)的使用有關(guān)，另外18%的差異則是由于車輛冷啟動造成的。

當(dāng)發(fā)動機(jī)從靜止開始啟動時，由于潤滑油是冷的，車輛需要“熱”一段時間才能達(dá)到最佳工作溫度。而在車輛達(dá)到這個溫度前，運(yùn)行摩擦?xí)r的損耗更大。

因此，電裝希望能夠更快、更高效的加熱潤滑油。Yamanaka表示，這能將車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性提高3%。

技術(shù)的思路是化學(xué)熱存儲，利用化學(xué)方法在熱槽內(nèi)存儲發(fā)動機(jī)浪費(fèi)的熱量，然后可以通過快速放熱來加熱潤滑油。

電裝曾為第一代豐田普銳斯設(shè)計了類似的發(fā)動機(jī)加熱系統(tǒng)，那個系統(tǒng)利用水做介質(zhì)來存儲熱量。不過，由于體積太大，第二代和第三代普銳斯都沒有采用這個設(shè)計。如今，電裝正在研發(fā)一種更為緊湊的系統(tǒng)。

Yamanaka表示，在空調(diào)領(lǐng)域，更高的效率能帶來額外3%的可行駛里程，縮小空調(diào)系統(tǒng)的體積也能達(dá)到相同目的。

電裝還在嘗試向特定區(qū)域輸送冷空氣，而不是將其浪費(fèi)在整個車廂。

這可能需要將空調(diào)系統(tǒng)安裝在座椅附近，而非傳統(tǒng)的中控臺附近。這種思路還有另一個好處，那就是為車輛的中控臺騰開位置，方便汽車制造商為車輛增加更多增值功能。

電裝全球研發(fā)主席Yasushi Yamanaka稱，2025年前，工程師依然可以從車輛內(nèi)燃機(jī)中獲得更多提升，然后收益遞減就是我們要考慮的因素了。[!--empirenews.page--]

冷藏系統(tǒng)

電裝還希望繼續(xù)擴(kuò)大與啟停系統(tǒng)聯(lián)合工作的冷藏系統(tǒng)的應(yīng)用。

啟停系統(tǒng)能在紅燈時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，節(jié)約燃料。這種系統(tǒng)的缺點是其也會一同關(guān)閉車輛的空調(diào)壓縮機(jī)，使等紅燈變的悶熱不已。

電裝的解決方案是增加一個冷藏系統(tǒng)蒸發(fā)器，使用電扇將冷藏系統(tǒng)中的冷氣輸送給車艙。這樣，即使發(fā)動機(jī)不工作時，空調(diào)系統(tǒng)也能保證車艙的涼爽。

電裝認(rèn)為這種系統(tǒng)在擁擠、炎熱的區(qū)域有很大的市場，比如東南亞。

電裝希望通過在發(fā)動機(jī)和熱管理系統(tǒng)領(lǐng)域的提升，擴(kuò)大公司的汽車銷售額。豐田是電裝的最大客戶，同時也是電裝的大股東，持有24.7%的電裝股份。

在2014財年中，豐田業(yè)務(wù)占到電裝全球總銷售量的46.7%，2013財年更是占到48.7%。