新能源之外？小排量柴油发动机将成新蓝海

去年，笔者应邀曾写过一篇关于日系柴油发动机发展的文章《你知道日本在做小型柴油机吗？》。在文中笔者就曾指出，小排量涡轮增压柴油发动机将在未来成为小型车用动力发展的一片新蓝海。近日，在工信部下发的《中国制造2025》详解版中正式提出，中国制造2025规划要“促进柴油机高压共轨技术的自主开发，推动柴油发动机在乘用车上的应用”。这也意味着，柴油动力特别是小型车用柴油动力将成为除新能源战略之外未来中国品牌汽车实现技术追赶世界先进水平的另一条发展道路。

好，接下来不妨先来聊一聊小型车用柴油发动机到底都会有那些优势。

众所周知的，柴油发动机在经济型以及碳氧化物排放方面有着汽油发动机无法比拟的优势，采用压燃式点火的柴油发动机通过扩散的方式燃烧，这种方式下燃烧的速度取决于燃料和空气的混合速度，可以在稳定的状态实现稀薄燃烧。而汽油发动机是以预混合的方式进行燃烧，燃烧的速度取决于化学反应的速度，所以汽油机难以实现稀薄燃烧。也正是因为燃烧特性的差异，所以柴油发动机的热效率相比于汽油发动机要高30%左右，油耗方面自然也要平均低上个30%左右。

柴油发动机排放产生的温室气体也要比汽油发动机少上45%左右。由于柴油较难挥发，因此柴油发动机的排放中像碳氢化合物这种源自燃料挥发的排放物成份就要比汽油发动机少上很多。因此柴油车排放中一氧化碳和碳氢化合物的比例要比汽油发动机少上不少。这种优势是柴油车特性所决定的优势。

而柴油车最大的劣势在于颗粒物排放以及氮氧化物的排放，原因也与柴油发动机独特的运作原理有关，因为柴油发动机的燃烧是富氧燃烧，因此颗粒物排放和氮氧化物排放较高。

那么从技术的角度来看，提升柴油发动机燃料和空气混合速度自然也要比提升汽油发动机的化学反应速度要简单得多。所以，伴随着高压共轨技术的成熟运用，柴油发动机在最近几年里实现的技术提升效果非常明显。另外，随着柴油发动机尾气后处理工艺的进步，传统意义上柴油发动机冒着黑烟污染空气的情况也得到了很大程度的改观。

一方面是伴随着技术进步带来的固有特性的优化带来的柴油发动机性能优势的提升，另一方面则是后处理工艺技术进步带来的劣势的被填补，所以一来二去，柴油发动机的小型化就成为了一个与新能源车形成互补的低成本经济性动力解决方案。

毫无疑问的，新能源车时代的到来将引导汽车社会进入一个全新的发展阶段。但是，作为新兴产品的新能源车无论是从市场层面上还是从产业层面上均没有达到一个绝对成熟的状态。所以，在很长一段时间内，新能源车的成本会一直居高不下，即便是插电式混合动力车型。对于低成本的入门级车型而言，高成本的新能源技术以及仍未放开的新能源市场是不足以在现阶段支持搭载新能源动力的。而受困于国内2020年平均5L每百公里的油耗限制，小排量柴油发动机也就迎来了生存的空间和发展的需要。这是国内的诉求。

另一方面，从市场的角度来看，《中国制造2025》的精髓就在于中国装备的走向世界，对于汽车产业而言，最终的发展目标当然是进军发达国家市场。放眼世界市场，柴油动力特别是小型车用柴油动力已经开始成为新宠，除了传统意义上的乘用车柴油机大户欧洲市场之外。在此前笔者针对日本小排量柴油发动机研发动向的调查中也不难发现，以马自达为代表的日系车企业也在潜心研发小型车用的小排量柴油发动机。而且从小型化的程度来看先进性已经远远超过欧洲的竞争对手。可以预见的是，未来日本国内的小型车市场也将是一片小型柴油发动机的天下。对于中国品牌走向世界构成重要依托的第三世界国家而言，乘用车用柴油发动机在欧洲车企和日本车企的产品输入下也呈现出上升的趋势。以最近一段时间在东南亚亮相的几款硬派SUV来看，均搭载了柴油发动机。所以，在这样的国际市场环境下，中国汽车产业要走出去，乘用车用柴油发动机就必须要列入重点关注项。

说完了美好愿景，接下来就要放眼当下，要解决中国品牌乘用车用柴油发动机的研发推广，笔者认为至少需要推进两方面的建设。

第一当然是柴油发动机本身的研发。乘用车用柴油发动机，特别是小型车用的柴油发动机。首要解决的问题就是发动机的小型化。柴油发动机的小型化是目前汽车业界一个算得上高精尖的研发领域。由于柴油发动机相对较高的缸内压力以及较长的活塞行程等固有特性决定的结构，所以柴油发动机的小型化过程中涉及到的不仅仅是改变柴油发动机的原理设计，还包括材料工艺、制造工艺等全方位的升级。另外，乘用车对于NVH性能以及高转速动力输出的要求要远高于商用车，于是这也为小型乘用车柴油发动机的性能标定提出了更高的要求。简单点说，小型乘用车用柴油发动机的设计限制条件过多。所以传统的设计制造方法完全不满足小排量乘用车柴油发动机的需求，必须改进研发思路。在这一点上，日系汽车企业给出的解决方案是分层燃烧，欧洲汽车企业给出的解决方案则是减少气缸数量。那么中国汽车企业该怎么选择呢？

第二是亘古不变的柴油油品问题。从欧洲国家柴油发动机技术的普及来看，柴油发动机的技术进步往往都是伴随着柴油油品的升级进行的。而中国的清洁柴油技术距离欧洲还有着较大的差距，最大的指标区别就是含硫量超标。随着柴油发动机技术的进步，特别是高压共轨技术的运用以及即将到来的柴油分层燃烧，柴油发动机早就不是过去大卡车上那种皮实耐操的产品，越来越精贵的柴油发动机对于柴油油品的品质需求也越来越高。对于小型车用柴油发动机而言，较差的油品质量极易造成喷油嘴的堵塞，继而弱化柴油发动机的性能表现。所以，中国品牌小型车用柴油发动机的发展问题不仅仅是汽车企业一家的责任，还包括石化企业的责任。

不管怎么说，中国品牌的汽车要借《中国制造2025》的东风实现走向世界，与世界接轨的动力技术就不可或缺。而在相关政策的扶持下，小型车用柴油发动机必然成为中国汽车市场上的一片新蓝海。（腾讯汽车）