• 首頁
  • 未分類
  • 八廠聯軍日本車共同引擎? 聯合研發計畫燃眉之急

未分類

八廠聯軍日本車共同引擎? 聯合研發計畫燃眉之急

2014.07.30  作者:CARNEWS  

  • 0
  • 分享

文 / Hunter Hsu

今年5月19日,一個在日本舉行的記者會整個日本、甚至全球汽車產業人士的關注:為了與歐美先進車廠競爭,並提昇在內燃機引擎的技術發展,同時也藉由合作來降低開發成本,由日本自動車研究所(Japan Automobile Research Institute,JARI)發起,結合Toyota、Honda、Nissan、Suzuki、Daihatsu、Subaru、Mazda、Mitsubishi等8家車廠所組成的汽車用內燃機引擎技術研究協會(Research Association of Automotive Internal Combustion Engines,AICE)正式與大眾見面,並發表其發展策略。為了結合產官學三方的研究能量,該聯盟還結合了東京大學、早稻田大學、廣島大學、北海道大學等一流學府,目的是以集思廣益的模式,分享各車廠的核心技術,期望在2020年左右將汽油與柴油內燃機引擎的燃油效率較目前提昇30%以上!

AICE未來的發展重點除了改善汽油引擎效率並減少爆震,同時也要提升柴油引擎的碳粒子過濾與EGR廢氣再循環兩大系統,以符合全球廢氣排放法規和燃效法規的要求。

為能源使用提供新方案
未來汽車的動力來源將是什麼?這一直是個爭論不斷的議題:「氫動力」的優點看似是完美的解答,但即使各大車廠傾全力研發(BMW已經投入10億歐元、還準備再投入10億歐元),在燃料電池誕生已超過30年的今天、幾個關鍵技術障礙依然無法克服。多數人相信氫動力車改變世界的那一天應該在30到40年後,「大家說『氫動力』是未來的希望,在我的眼中、氫動力永遠都是未來的幻影」J.D. Power的研究員Walter McManus繼續說:「換句話說,『氫動力』只會在科幻小說中出現!」寄望類似氫動力的全新動力來源在幾年內改變世界不啻是緣木求魚。多數車廠也收起幻想與不切實際,審慎考慮以現有技術為基礎、提供給消費者面對石油危機的立即解答,目前的Hybrid汽電混合動力引擎、先進柴油引擎與使用改良燃料(包括植物油或氫氣)的內燃機引擎是比較可行的方案。汽油動力引擎最大的缺點在於燃料利用效率低(燃料利用率不超過40%)以及污染物的排放,雖然最近20年來直接噴油引擎的技術已經幫助燃料利用效率顯著超越過去的化油器時代、但仍無法讓人滿意。

即使各大車廠傾全力研發,燃料電池的幾個關鍵技術障礙依然無法克服;多數人相信氫動力車改變世界的那一天應該在30到40年後。

 

前任Honda執行長Takeo Fukui(福井威夫)就曾表示今天即便是最先進的汽油引擎,所浪費的能量仍超過60%、所以Honda工程師認為「提高汽油引擎燃燒效率」有著無窮的發展潛力,甚至大於昂貴的電池或Hybrid油電混合動力系統!然而與歐洲車廠近年來在小排量渦輪增壓、FSI缸內直噴(稀薄燃燒)與渦輪柴油引擎的領先地位相比,燃油效率的提昇對日本車廠而言依舊是難以克服的困境。參與AICE協會的日本8家汽車製造商相信雖然目前各國都在研究電動汽車(EV),其市佔率也在不斷地擴大,但預估到了2020年時,全球70%的新車仍將使用汽油引擎,研發節能環保的汽油引擎成為當務之急。

前Honda執行長福井威夫就曾表示即便是最先進的汽油引擎,浪費的能量仍超過60%,所以Honda工程師認為「提高汽油引擎燃燒效率」有著無窮的發展潛力。

由各自努力轉為攜手合作
事實上不論是混合動力還是燃料電池科技,日系車廠仍是絕對的領先者,但為何至今仍只有Toyota與Honda能夠大量提供搭載Hybrid技術的產品?事實上Toyota與Honda與其零組件供應商Aisin、Denso共同投入研發Hybrid技術的時間長達10餘年(歐洲汽車品牌則壓寶柴油引擎科技)。因此在關鍵零組件的設計擁有甚多專利,歐美汽車品牌對手在投入了10年的研究之後仍難以趕上。不過AICE協會在記者會上也指出,就現階段來看日本車廠在Hybrid油電複合技術絕對領先歐美,但是柴油引擎的技術仍處於落後,主要是市場接受度不高,且無法掌握真正的核心技術。因此AICE未來的發展重點在於改善汽油引擎效率並減少爆震,同時有效提昇柴油引擎的碳粒子過濾與EGR廢氣再循環兩大系統的開發,以符合全球廢氣排放法規和燃效法規的要求。

Toyota與Honda與其零組件供應商共同投入研發Hybrid技術的時間長達10餘年,在Hybrid油電複合技術絕對領先歐美,但是柴油引擎的技術仍處於落後。

目前汽油引擎燃燒效率最高可達39%、柴油引擎燃燒效率最高可達42%,而AICE的計畫中於2020年汽柴油引擎的燃燒效率以50﹪為目標。柴油引擎的研發重點將圍繞「EGR系統沉積物抑制技術」、「提高DFP微粒過濾功能」、「白煙抑制技術」、「降低NOx的創新性催化劑」等六項基礎研究展開,汽油引擎提高燃燒效率的關鍵研發重點則包括「熱損失機理」、「點火機理」、「火焰傳播不良機理」及「爆震現象研究」等。前述研究計畫預算約為每年10億日圓,其中一半由日本產經省「平成26年度經濟產業省輔助事業費」提供,另一半由日本8家車廠共同負擔,並由 Honda常務董事大津啟司擔任首任AICE理事長。

在激烈競爭和高昂成本的雙重壓力下,行業聯盟變得不再那麼緊密,取而代之的是為了共同開發適應未來市場趨勢的新科技,透過規模經濟來降低生產成本。

新能源技術成合作因素
日本車廠決定攜手合作,折射出在全球市場競爭力愈加激烈的今天,「如何樽節開支」成為汽車製造商的首要課題。DaimlerChrysler的全球戰略失敗、以及GM集團與義大利Fiat之間互相持股的結盟以耗資巨大的結局告終後,大型汽車集團之間的合併似乎不再流行。在激烈競爭和高昂成本的雙重壓力下,行業聯盟變得不再那麼緊密,取而代之的是為了共同開發適應未來市場趨勢的新科技(通常也都共同生產)。從2012年開始,全球汽車產業雖然沒有太多讓人震驚的收購交易案,卻頻繁出現大型汽車集團共同研發、共享資源的消息。其中最引人注目的莫過於2012年6月Toyota與BMW集團所簽署的MOU(Memorandum of Understanding)合作備忘錄,雙方承諾未來將於(1)燃料電池系統、(2)動力系統電動化以及(3)輕量化科技上共同合作,而除了上述前三個合作項目外,Toyota與BMW還表示將會共同研發(4)未來運動車型的底盤架構和關鍵零組件。

HCCI引擎採用油氣在高壓下自燃(與柴油引擎相同)、而非傳統汽油引擎使用的火星塞點火方式;這種高效率引擎或許也將成為AICE協會研究之方向。

讀者若仔細咀嚼最近幾宗全球車廠合作案,將很容易發現「新能源技術」不約而同的成為主角。歐盟對於新車二氧化碳排放所做出的嚴格限制給全球汽車製造商帶來了很大壓力,迫使他們全力研發節能科技。古諺有云「沒有永遠的朋友、亦沒有永遠的敵人」,與資訊與通信行業相比,汽車產業的零配件標準化程度遠遠落後,這造成了關鍵科技與零組件發展的速度遠遠慢於3C科技產業。值得一提的是AICE在記者會上指出,日本與歐洲汽車製造商在研發方面的差異性可以「翻山越嶺」時的例子來說明:歐洲汽車產業的零組件與整車製造業者擅長水平分工,共同齊心協力一起配合著給這座擋路的山嶺開發隧道,既節約時間也節約了成本;反觀堅持上下游整合的日本車廠則選擇分開行駛,各自走不同的路,千辛萬苦翻山越嶺,既浪費時間也浪費精力。現在愈來愈多的日本車廠選擇在新能源技術以及車身平台共享資源,從競爭到資源共享、全球汽車產業也進入了一個全新的時代。

 

中國自主品牌開始仿效
日本車廠的最新動向也值得大中華汽車業者參考,過去30年中國汽車市場經歷了「以市場換技術」的合資之路,也發展成為全球第一大市場,年產銷量達到2100萬部之多。然而中國汽車自主品牌卻陷入愈來愈艱難的局面!2014年4月中國自主品牌乘用車僅銷售59.69萬部,佔乘用車銷售總量的37.1%、更較一年前下降2.5%,隨著國際車廠積極進軍入門車市場,中國汽車自主品牌市佔率從2013年9月以來持續下滑。愈來愈多的中國汽車相關廠商選擇以合作替代競爭:2014年3月包括吉利控股集團、亞太機電、廣汽吉奧、浙江眾泰、浙江日立與IT企業,2013年廣汽集團與奇瑞汽車簽署了戰略聯盟合作框架協議,雙方在整車開發、動力總成、關鍵零部件、研發資源、節能與新能源汽車、國際業務、生產製造管理等領域開展合作,相信未來類似的合作計畫將會更頻繁的出現。

過去幾年日本車廠也開始改變思維積極推動業內合作,其中最引人注目的莫過於2012年6月Toyota與BMW集團所簽署的MOU(Memorandum of Understanding)合作備忘錄。

  • 0
  • 分享
留言板(0則)
Inline Feedbacks
瀏覽所有回覆