在能源革命以及低碳發展的趨勢下，内燃機産業面臨着前所未有的轉型挑戰。作為全球動力技術的先行者，康明斯是如何應對的？又有何規劃？
“天然氣内燃機可以實作15%的降碳目标，疊加混動技術以及熱效率的優化，未來在中重卡上仍有很大增長空間。同時氫燃料作為内燃機零碳路徑的解決方案，在全球市場已經在蓬勃發展。”
3月28日，在2024中國商用車論壇上，康明斯(中國)投資有限公司（以下簡稱“康明斯”）中國區先行技術總工程師王攀，作《商用車低碳和零碳動力鍊技術趨勢介紹》主題演講時如此介紹。
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“三步走”實作零碳未來
相當于全球卡車停運3年？
“2030年，康明斯将實作50%的降碳目标；2050年，計劃實作碳中和。”這是康明斯繪就的“零碳”藍圖。
自2021年提出“零碳”戰略以來，康明斯便規劃了多燃料的發動機平台。這不僅将助力商用車行業降低碳排放，也是緻力于為客戶打造TCO最優的動力解決方案。
王攀表示，康明斯的零碳戰略希望分“三步走”。
第一步，在2021年-2030年間，康明斯将通過持續不斷的技術挖掘，不斷降低内燃機的氮氧化物和二氧化碳排放，推動商用車尤其是中重卡行業節能減排；同時，圍繞傳統内燃機實作多燃料動力平台布局，以及燃料電池、純電動動力總成等的布局，到2030年實作降碳目标50%。
第二步，康明斯将圍繞衆多新能源解決方案逐段布局，同時加快可再生電網等新能源基礎設施投入，推動低碳和零碳技術的發展成熟。
第三步到2050年，實作零碳技術的成熟和規模化應用，累計可減少額外14億噸碳排放，相當于地球所有卡車停運3年。
王攀表示，“目前，康明斯已形成了先進内燃機以及多種碳排放解決方案相結合的減碳路徑。在氫燃料方面已經布局至上遊制氫領域，實作了從用到生産的全産業鍊布局。”
據方得網了解，康明斯PEM（質子交換膜電解水技術）電解水制氫項目已在全國多地落地應用。其位于河南濮陽的中國石化中原油田可再生電力電解水制氫示範項目，年産能近400噸，是目前國内應用投産最大的PEM電解水制氫項目。
多技術路線并行
聚焦客戶利益最大化
“康明斯始終緻力于客戶TCO最優，在朝低碳直至零碳發展路徑上同樣如此。為此，康明斯每年都會做客戶總成本生命周期的分析，進而決定不同階段投入不同技術資源的大小。”論壇上，王攀如此強調。
王攀表示，以中重卡為例，客戶最主要的成本就是燃料。簡言之，司機用什麼便宜，就選什麼燃料。如果天然氣價格和柴油價差一直維持在2塊錢水準，那麼未來一段時間，國内中重卡領域氣化比例會快速上升。同時天然氣也是低碳的燃料，可以實作約15%的降碳比例。
據公開資料顯示，在北美市場，康明斯正攜手佩卡（PACCAR），與FedEx Freight、Knight-Swift等多家運輸公司合作，展示15N天然氣發動機助力長途運輸減排的巨大潛能。佩卡将在其肯沃馳（Kenworth）及彼得比爾特（Peterbilt）品牌卡車上配裝康明斯15N天然氣發動機。作為康明斯多燃料發動機平台産品，15N天然氣發動機在滿足車隊運輸動力性能需求的同時，可以助力車隊顯著減少碳足迹。
其次，王攀也分享了康明斯在氫燃料技術路線上的一些思考。
“氫氣能量相當于柴油的3倍。随着技術發展，氫内燃機有很大的市場前景。随着制氫、燃氫技術的進一步成熟，氫内燃機+低成本燃料的動力組合，無疑将為客戶創造更大價值，也更有利于行業綠色高品質發展”王攀如此判斷。
探索技術引領
一體化動力鍊布局
2022年，康明斯宣布收購美馳。這不僅是康明斯朝向零碳解決方案前進的重要裡程碑，同時也進一步豐富康明斯零部件産品組合，夯實了康明斯在動力總成技術解決方案提供者的未來定位。
王攀表示，“目前，康明斯已經實作了整車一體化動力鍊的布局，掌握包括發動機、變速箱、後處理、車橋在内的一體化動力鍊控制技術。基于領先的技術實力，康明斯燃油産品也具有非常強的節油減排實力。”
據介紹，在燃油産品方面，康明斯通過采用直接擋後橋、超低後橋速比技術，實作動力鍊技術節油10%；變速箱通過能量回收技術、混合動力技術、廢棄能量循環應用技術等，可有效節油10%-20%；一體化動力鍊控制技術可節油5%。
王攀進一步表示，“未來康明斯将持續探索研發超高效率柴油機，進一步提升内燃機熱效率至55%-57%。比如通過燃油噴射等技術實作燃燒效率的優化，通過進排氣、凸輪優化提升進排氣效率，通過冷卻潤滑技術降低摩擦損失等。康明斯在提升柴油機油耗上，長期來看還有10%的技術儲備。”
在氫内燃機方面，據介紹，目前康明斯已經研發了B6.7H、15H兩款高熱效率氫内燃機。該型發動機基于康明斯全球資源協同共創，本土研發，具有定制設計、一體優化等特點；核心零部件自主研發，子產品化設計；同時可實作多燃料平台通用，安全可靠。
王攀坦言，“康明斯氫内燃機技術先進，性能卓越，熱效率高達44%。其15L機型可實作410kW大功率，最大扭矩可達2600牛米。”
“短期内，康明斯将聚焦天然氣、柴油發動機的開發，不斷為客戶降本增效，同時賦能行業發展節能減排。長遠來看，康明斯将與行業夥伴攜手，不斷優化整車動力鍊，為客戶打造最低TCO。未來從本質上說，康明斯将持續圍繞技術領先，勇毅前行。”王攀最後如此強調。