目前,全球汽车市场进入下行轨道,但近期有关涡轮增压新产品问世、新工厂投产的新闻不断见诸报端。“市场将持续性增长,发展空间非常广阔”,已成为业内人士对涡轮增压行业前景的共识。在汽车节能减排的大背景下,涡轮增压作为一种有效、高性价比的技术方案获得了行业认可。

在节能减排中收获机遇

  实现汽车节能减排的主要手段包括整车轻量化、高效内燃机、涡轮增压技术、混合动力、纯电动技术等。IHS Markit的最新报告显示,目前全球涡轮增压汽车的市场占比在47%左右,预计2025年这个数字将升至57%,届时超过75%的混合动力汽车采用增压技术。

  “排放标准加严,涡轮增压技术受益程度最高。”BMTS科技全球市场销售和战略发展负责人蔡放表示。据他介绍,随着国六排放标准的实施,中国汽车市场对涡轮增压产品的年需求量将达1200万~1300万台,而根据整车企业下一代动力总成排产计划,未来70%~80%的车型将配装涡轮增压系统。

  从目前市场情况看,奔驰、宝马等德系品牌车型基本实现了涡轮增压技术的全覆盖,美系与日系品牌车型近两年也在跟进。IHS Markit统计,未来中国与美国市场涡轮增压产品还有相当大的增长空间。

  盖瑞特高增长地区市场总监王成龙告诉记者,包括中国在内的全球汽车市场对节能减排的诉求,推动涡轮增压市场不断增长。《汽车产业中长期发展规划》提出,到2020年,乘用车新车平均燃料消耗量要降到5.0升/百公里;到2025年,新车平均燃料消耗量乘用车降到4.0升/百公里。重型车辆的第三阶段油耗要求总体而言,相当于较上一阶段法规降低15%。而随着排放标准加严,后处理设备的增多将加大排气阻力,因此增加了涡轮增压系统顺畅排气的难度。

  “更为重要的是,采用涡轮增压是比较经济的解决方案,这也是整车企业愿意采用这一技术路线的原因。”蔡放表示,在众多节能减排技术路线中,涡轮增压方案成熟、成本较低,目前已成为业内公认的降低发动机油耗和排放的主要技术措施之一。

新技术面向未来瞄准量产

  随着市场需求的不断增长,涡轮增压技术呈现出较为明显的发展趋势。例如,在乘用车领域,越来越多的企业开始采用米勒循环(热效率更高)发动机加汽油可变截面增压器(VNT)这一组合。

  在王成龙看来,米勒循环加上可变截面涡轮增压是“黄金搭档”。“采用米勒循环的一个缺点是会降低发动机的功率和扭矩,而可变截面的涡轮增压正好可以弥补这个短板,提升低速扭矩和功率表现。”他介绍称,目前全球特别是欧洲的很多整车企业开始采用这一技术路线。

  “米勒循环配合可变截面涡轮增压技术,能够在现有基础上节省10%~15%的燃油。BMTS目前正集中资源配合全球客户投产这项技术,两年之内配套车型将推向市场。”蔡放说。

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        在汽车业电动化浪潮下,涡轮增压技术也成为“弄潮儿”。今年9月,盖瑞特宣布正在开发全球首款面向大众乘用车市场的电动涡轮增压器,预计2021年推向市场。BMTS方面表示,其最新研发的1.5T电子涡轮增压发动机能够达到180kW输出功率,有能力替换目前2.0T发动机,在电压方面,最低可配48V电气系统,也能够搭配更高电压的系统。

  据介绍,电动涡轮可显著提升发动机效率和车辆瞬态响应,带来更好的驾驶性,更高的废气再循环率和更低的油耗。在蔡放看来,在排放升级的推动下,电动涡轮应用于48V混动系统是一个性价比较高的方案。“我们预计,整车企业将在2025年前后开始全面大批量部署这项技术。目前,BMTS正与德国车企进行相关技术开发,与中国自主品牌车企也进行着早期合作。”他说。

自主企业进步大担子不轻

  “中国涡轮增压器市场整体销量约1000万~1100万台,自主增压器企业能够达到300万~400万台,整体进步很大。”中国内燃机工业协会常务副会长兼秘书长邢敏指出,我国自主涡轮增压器企业的优势主要体现在为商用车配套。

  虽然涡轮增压市场前景广阔,但自主企业要想在主流乘用车市场配套上取得突破仍面临不小的挑战。特别是当前,我国乘用车销售低迷,致使发动机行业销量整体下滑,业绩压力明显,市场竞争进一步加剧。

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 涡轮增压器供应商湖南天雁在2019年半年度报告中指出,作为内燃发动机产业链中间环节的生产型企业,公司既要满足下游企业提高零部件系统集成度、不断提高创新能力、以及不断降低产品成本的要求,又承受着来自上游企业原材料价格上涨的压力。

  “自主品牌应该在技术研发与增加可靠性上继续加大投入,以满足当前的市场需求。”某自主涡轮增压器企业市场负责人表示,把技术做到领先,给客户带来价值是企业立足于市场的根本,这是国内外企业的必修课题。

  蔡放表示,涡轮增压企业的竞争力主要体现在三个方面,分别是产品性能、成本控制和产能保障。麦肯锡的一份研究报告指出,增压器市场已趋于成熟,前四大供应商占据了全球大部分的市场份额,美国和欧洲企业具有较强实力,中国自主涡轮增压供应商数量则较少。涡轮增压器市场被认为是内燃机技术供应商的核心控制点,供应商与整车企业需要建立较为密切的合作关系,无论高额的研发费用、精密的工程设计还是技术创新能力、产品可靠性能力,都筑起了很高的进入“门槛”。