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撰文|李禾子
編輯| 張 南
設(shè)計|甄尤美
“你還在搞內(nèi)燃機啊?”
這句話,天津內(nèi)燃機研究所動力工程研究中心副主任王昊鵬被問過太多次。每次被問到,他都有些無奈,又有些不甘。前幾年,電動化浪潮席卷全球,輿論場上幾乎一邊倒地宣告“內(nèi)燃機將死”。高校的內(nèi)燃機專業(yè)一度遇冷,行業(yè)里的年輕人也在懷疑自己的選擇。
但2026年5月,在第十八屆軒轅汽車藍(lán)皮書論壇上,王昊鵬站在一場演講中,給出了一個完全不同的答案。
他的演講題目沒有刻意迎合“轉(zhuǎn)折”這個論壇主題,而是從一組扎實的數(shù)據(jù)開始:中國乘用車產(chǎn)銷量連續(xù)十六年世界第一,自主品牌占有率超60%,汽油機量產(chǎn)熱效率達(dá)43%以上,混動專用發(fā)動機效率突破45%。
“至少從觀念上、從信心上,大家已經(jīng)完成了一個轉(zhuǎn)變。”他說。
這個轉(zhuǎn)變,正是論壇主題“轉(zhuǎn)折”在一條具體技術(shù)路線上的投射。當(dāng)人們以為內(nèi)燃機已經(jīng)被丟進(jìn)歷史垃圾桶的時候,它卻在悄然完成一場結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型。不是消亡,而是進(jìn)化。
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王昊鵬在演講中給出了一個關(guān)鍵詞:從容。
“在這樣的背景下,我們有了市場,有了國際話語權(quán),也有了技術(shù)積累。所以我覺得,我們現(xiàn)在可以從一個更從容的角度,去思考發(fā)動機未來的發(fā)展思路。”他說。
從容從哪里來?來自技術(shù)上的實打?qū)嵧黄啤K崂砹藘?nèi)燃機接下來的四大技術(shù)趨勢:精益化、平臺化、結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新、新賽道開拓。
精益化,意味著更高的熱效率、更高的功重比、更快的研發(fā)速度、更強的適配性。他甚至提出將AI引入發(fā)動機研發(fā),把36到48個月的開發(fā)周期壓縮到18到24個月——這在幾年前是不可想象的。
平臺化,則是要兼顧不同排量、不同燃料、不同動力形式的融合開發(fā),避免重復(fù)造輪子,減少資源浪費。值得注意的是,他提到中國產(chǎn)品的平臺生命周期相對較短,迭代快是優(yōu)勢,但也折射出一定的資源浪費,這需要行業(yè)共同反思。
結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新,更是提出了更新的視角。V型兩缸小增程器、轉(zhuǎn)子發(fā)動機、水平對置發(fā)動機、二沖程對置活塞發(fā)動機……這些一度被邊緣化甚至遺忘的技術(shù)構(gòu)型,正在新的混動和增程場景下重新獲得生命力。“我們瞄準(zhǔn)的是 ‘小增程器+大電池’的技術(shù)路線。”他說。
而最讓人意外的,是內(nèi)燃機的新賽道——低空經(jīng)濟。
飛行汽車、無人機、eVTOL……這些炙手可熱的低空飛行器,動力系統(tǒng)依然是核心。而內(nèi)燃機在能量密度、續(xù)航能力、可靠性、復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性上,相比純電方案有著天然優(yōu)勢。王昊鵬透露,他們正在和幾家企業(yè)合作,開發(fā)早期動力產(chǎn)品。
“從汽車行業(yè)的體量來看,如果想要找到新的增長點,這個賽道的體量必須足夠大,才能成為車企的 ‘第二增長曲線’。”他說。
這或許才是內(nèi)燃機真正的“轉(zhuǎn)折”:它不再只是一個地面交通工具的動力源,而正在成為立體出行時代的關(guān)鍵技術(shù)底座之一。從一個被唱衰的“舊物種”,到一個跨界賦能的“新引擎”。
王昊鵬在演講結(jié)尾用八個字概括了內(nèi)燃機的未來:“守正創(chuàng)新、拓界增長。”
這不是一個行業(yè)在夕陽下的掙扎,而是一個成熟技術(shù)體系在新時代的重構(gòu)與突圍。那些曾經(jīng)被問“你還在搞內(nèi)燃機啊”的人,如今可以平靜地回答:是的,而且我們才剛剛開始。
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以下是王昊鵬演講實錄,《汽車商業(yè)評論》整理,此處略有刪節(jié)。
從“轉(zhuǎn)折”走向從容
因為我們本身是內(nèi)燃機研究所,所以我的報告會更聚焦在發(fā)動機本身,也跟大家分享一下我的一些思考,包括我們現(xiàn)在正在做的一些事情。
我的報告主要分為三個部分:第一,車用發(fā)動機的現(xiàn)狀;第二,車用發(fā)動機的技術(shù)趨勢;最后是一個總結(jié)。
先來看現(xiàn)狀。從中國近幾年的發(fā)展趨勢來看,車用動力發(fā)動機整體是一個蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。有幾個數(shù)據(jù)可以說明:中國乘用車產(chǎn)銷量連續(xù)十六年持續(xù)世界第一,最高年產(chǎn)銷超2700萬輛,自主品牌占有率超60%;主要乘用車自主品牌汽油機均實現(xiàn)產(chǎn)品正向開發(fā)和設(shè)計,我們也實現(xiàn)了國六b的排放標(biāo)準(zhǔn)。
熱效率方面,目前汽油機量產(chǎn)產(chǎn)品有效熱效率達(dá)43%以上,混動專用汽油機效率達(dá)45%以上。特別讓人振奮的是,自主品牌混合動力發(fā)動機通過技術(shù)創(chuàng)新,產(chǎn)銷量有了大幅提升。
這讓我想起前幾年,我跟我的同學(xué)、朋友交流的時候,他們常常會問:“你還在搞內(nèi)燃機啊?”但今天看到這些銷量數(shù)據(jù),我覺得可能也印證了我們這次論壇的主題“轉(zhuǎn)折”。至少從觀念上、從信心上,大家已經(jīng)完成了一個轉(zhuǎn)變。
從我的角度看,這幾年內(nèi)燃機的高質(zhì)量發(fā)展,其實也完成了一個結(jié)構(gòu)性的轉(zhuǎn)型。同時,針對全球各地陸續(xù)出臺的碳排放政策,也為中國在碳排放領(lǐng)域贏得了更多話語權(quán)。
具體到技術(shù)路線,從全生命周期碳排放來看,PHEV(插電式混合動力)的水平跟BEV(純電動)是接近的。當(dāng)然,這得益于大電池的技術(shù)路線,BEV在整個生命周期里的排放確實很低。但如果只考慮生產(chǎn)環(huán)節(jié)的話,PHEV可能反而更有優(yōu)勢。
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再看看法規(guī)環(huán)境。目前下一階段的排放法規(guī)、油耗法規(guī),方向都已經(jīng)比較清晰了。前幾年大家受電氣化沖擊比較大,但從我們的角度來看——至少我們認(rèn)為,還有人繼續(xù)在研究法規(guī),還在不斷提要求,這本身就證明了內(nèi)燃機的生命力還在,可以持續(xù)地做下去。
在這樣的背景下,我們有了市場,有了國際話語權(quán),也有了技術(shù)積累。所以我覺得,我們現(xiàn)在可以從一個更從容的角度,去思考發(fā)動機未來的發(fā)展思路,想一想我們還能做些什么。
發(fā)動機精益化的四大核心
我們大概概括了一下,接下來的技術(shù)趨勢主要有這么幾個方向。
第一個趨勢,發(fā)動機將迎來精益化提升。
具體來說,可以分為四大核心:更高的熱效率、更高的功重比、更快的研發(fā)速度、更強的適配性。
先講熱效率。熱效率的提升是內(nèi)燃機迭代中一個永恒的主題。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖3.0》的指引,到2030年,油電轉(zhuǎn)化效率將達(dá)到3.8升以上,混動專用發(fā)動機的熱效率要達(dá)到45%,增程專用發(fā)動機的熱效率可以達(dá)到48%。2035年—2040年,這個數(shù)字還會持續(xù)提高。包括商用車用的柴油混合動力發(fā)動機,或者非混合動力的發(fā)動機,也都有比較好的提升要求。
再講功重比。功重比這個概念,在內(nèi)燃機領(lǐng)域、車機上其實提得不多,它更多是一個軍工、航空領(lǐng)域的概念。但我個人覺得這個提法非常好。因為它包含了兩層意思:一個是功率,代表動力性;另一個是重量,要做得更輕。
現(xiàn)在有了電機的加入,車用動力對動力性的要求其實沒有那么高了,功率這塊進(jìn)入了一個相對的瓶頸期。但是對輕量化的要求,一點也沒有降低。
比如現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上用得比較多的,已經(jīng)從全鑄鐵改成了“鋁包鐵”的主軸承蓋,最新的產(chǎn)品已經(jīng)取消了鑄鐵缸套。在下一步的降重過程中,像主軸承蓋的螺栓、缸蓋的螺栓,我們認(rèn)為也可能會有減重的趨勢。
然后是適配性。適配性主要體現(xiàn)在兩個方面:一是尺寸,發(fā)動機做得越小,越容易往上適配不同的車型;二是NVH(噪聲、振動與平順性),NVH表現(xiàn)越好,在整車上布置起來條件就越有利。
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再有一個,就是對研發(fā)過程的精益化提升。
大家現(xiàn)在常說“AI+”也行,或者“研發(fā)+AI”也可以。現(xiàn)在的現(xiàn)狀是,按照傳統(tǒng)概念,一款發(fā)動機的研發(fā)大概需要36到48個月。但隨著行業(yè)越來越“卷”,或者說要求越來越快,現(xiàn)在18到24個月都已經(jīng)算慢的了。
在這個背景下,我們結(jié)合自己的研發(fā)經(jīng)歷,想把AI引入到發(fā)動機的研發(fā)實踐中來。
因為在這個過程中,其實可以考慮很多因素。針對不同的企業(yè),可以考量市場定位、個性化的用戶定位,以及整個產(chǎn)品線的技術(shù)特點。實際上,在企業(yè)里面,既懂技術(shù)、又懂戰(zhàn)略、又懂市場的人不是特別多。如果能借助AI這種手段,綜合地考慮各種因素,從設(shè)計端就把這些因素量化出來,應(yīng)該是一個比較好的方向。
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目前,我們也在基于智能體的工作流規(guī)劃,以及跨軟件協(xié)作調(diào)用方面做一些探索。但在實際過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題——AI確實也不是萬能的。比如二維圖的識別,數(shù)字和文字都沒有問題,但在公差或者形位公差的識別上,它就做不到。所以在這個環(huán)節(jié),AI還是有一定的局限性。
再比如,內(nèi)燃機研發(fā)過程中會用到很多商業(yè)軟件,涉及跨軟件的協(xié)作。如何打通這些協(xié)作,可能是下一階段我們需要重點探索的方向。
另外,隨著發(fā)動機研發(fā)越來越快,“小顆粒度的模塊化研發(fā)”可能也是一個很重要的方向。
什么叫小顆粒度的模塊化研發(fā)?我舉個例子。比如發(fā)動機的燃燒系統(tǒng),我們通常會把氣道、燃燒室、活塞頂,包括輕微夾角的定義,作為一個整體去考慮。但實際上,我們可以把它拆得更散一些,比如單獨研究一個氣道,或者單獨定義一個參數(shù)。
為什么這么做?因為我們在開發(fā)過程中,就有企業(yè)來找我們合作,提出類似的需求。我們一般建議他把進(jìn)氣門和排氣門的夾角做得小一點,這樣有利于提升壓縮比,提高熱效率。
企業(yè)可能會反過來問我們:我現(xiàn)在產(chǎn)線改不了,少改一點行不行?或者說,我不改這一塊,你通過優(yōu)化別的地方,能不能也把效率做下來?所以,我們認(rèn)為,通過這種技術(shù)積累和小顆粒度的優(yōu)化,能夠回答這樣的問題,其實是非常有意義的。
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平臺化與結(jié)構(gòu)突圍
第二個技術(shù)趨勢,平臺化。
特別是經(jīng)典平臺,它的生命力一般比較強。所謂生命力強,就是說在開發(fā)階段考慮的因素比較多。尤其是現(xiàn)在,中國的企業(yè)和產(chǎn)品都在走向世界,如果在開發(fā)早期就能把更多的因素納入進(jìn)來,在各個因素之間進(jìn)行權(quán)衡,找到它們之間最大的公約數(shù),這可能也是一個比較好的方向。
從我們統(tǒng)計的結(jié)果來看,目前國外同類產(chǎn)品的平臺生命周期相對會長一些,而中國產(chǎn)品的平臺周期相對短一些。這從一方面看,折射出我們的研發(fā)能力比較強,迭代得更快;但從另一方面看,也確實造成了一定程度的資源浪費。
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那么,一個好的平臺化產(chǎn)品應(yīng)該是什么樣的呢?我認(rèn)為,多產(chǎn)品平臺化應(yīng)該能夠兼顧不同的排量、不同的功率、不同的配置;多燃料平臺化,應(yīng)該能兼顧天然氣、甲醇,甚至包括未來的氨燃料,進(jìn)行融合;動力平臺化也可以兼顧混動,包括四驅(qū)、兩驅(qū)的傳動車,以及與DHT混速變速箱的結(jié)合。
第三個技術(shù)趨勢,發(fā)動機結(jié)構(gòu)性系統(tǒng)創(chuàng)新應(yīng)用。
這里的關(guān)鍵詞是“產(chǎn)品化應(yīng)用”。因為有些構(gòu)型,其實很早以前就出現(xiàn)過,但當(dāng)時沒辦法真正落地。從目前整車的現(xiàn)狀來看,市面上大多是四缸1.5升或者四缸2.0升的產(chǎn)品,每一家基本都用同一套動力矩陣去匹配旗下那么多款車,整個行業(yè)也差不多是這個做法。但我們認(rèn)為,至少有一部分車型,這樣匹配其實是不太合適的。
好在現(xiàn)在中國的汽車工藝,或者說中國的發(fā)動機研發(fā)能力,已經(jīng)達(dá)到了一個非常高的水平。我們可以針對特定車型,去做特定動力的研發(fā)——根據(jù)場景、價值、客戶群定位,來定義一些發(fā)動機的開發(fā)產(chǎn)品。
下面分享一下我們所里正在做的一個小增程器。我們瞄準(zhǔn)的是“小增程器+大電池”的技術(shù)路線,開發(fā)了一款V型兩缸、1升排量、水冷的增程器,額定功率30千瓦。我們認(rèn)為這個東西能對純電起到很好的補充,同時它占用的空間比較小,在整車布置上很有優(yōu)勢。目前這個項目正處于開發(fā)階段。
再說說其他有意思的結(jié)構(gòu)。比如轉(zhuǎn)子發(fā)動機,最早馬自達(dá)搞過,國內(nèi)也做過幾輪,最初都是用作特種動力。但現(xiàn)在隨著電機電氣化的加入,我們認(rèn)為在一些特定的點工況或者部分工況下,轉(zhuǎn)子發(fā)動機也有可能作為車用增程器來適配。
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還有水平對置發(fā)動機,國內(nèi)現(xiàn)在也有企業(yè)在做,也有不同的公司來找我們咨詢,問這種發(fā)動機的優(yōu)勢到底在哪里。
另外還有提得比較多的二沖程對置活塞發(fā)動機,日產(chǎn)和國內(nèi)的一些車企也在做前沿探索,打算用在混動發(fā)動機上。
我覺得,以上這些結(jié)構(gòu)創(chuàng)新都值得下一階段重點關(guān)注。
新賽道,新想象
第四個技術(shù)趨勢,內(nèi)燃機在車用動力領(lǐng)域會開辟一些新賽道。
首先,是低碳、零碳燃料。目前這類燃料在商用車上用得比較多,但我認(rèn)為,乘用車也有機會。比如一些公司運營的乘用車,在特定場景下,如果補能比較便利,是可以使用甲醇、天然氣、氫等燃料的。這些燃料還能與儲能、以及風(fēng)電、光電的儲存轉(zhuǎn)化進(jìn)行融合,充分發(fā)揮發(fā)動機作為能量轉(zhuǎn)化樞紐的優(yōu)勢。
另一個車企一定會關(guān)注到的新賽道,就是低空經(jīng)濟,包括飛行汽車。從汽車行業(yè)的體量來看,如果想要找到新的增長點,這個賽道的體量必須足夠大,才能成為車企的“第二增長曲線”。而在低空場景中,動力系統(tǒng)依然是飛行器或飛行汽車的核心。
內(nèi)燃機相對于純電,在低空領(lǐng)域是有一定優(yōu)勢的。主要是燃油或者燃料的能量密度比鋰電池要高一些,可以助力續(xù)航翻倍。從技術(shù)角度講,內(nèi)燃機的可靠性更高、維護(hù)更簡單,也能適應(yīng)更復(fù)雜的飛行環(huán)境。
目前,我們也正在和幾家企業(yè)合作,共同開發(fā)早期的動力產(chǎn)品。
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未來,我覺得內(nèi)燃機應(yīng)該沿著“守正創(chuàng)新、拓界增長”并行的道路走下去。
對產(chǎn)業(yè)來說,我們面臨的是結(jié)構(gòu)性的轉(zhuǎn)型,而不是衰退,隨著混合動力技術(shù)的發(fā)展,內(nèi)燃機一定會繼續(xù)增長;從技術(shù)端來講,精益化、平臺化、系統(tǒng)性創(chuàng)新三位一體,是未來發(fā)展的主旋律;而新的賽道——比如小眾的低碳燃料應(yīng)用,以及低空經(jīng)濟——也完全可以為內(nèi)燃機帶來新的增長空間。
最后,簡單介紹一下我們天大內(nèi)燃機研究所。
天津內(nèi)燃機研究所,了解的朋友可能知道,我們是一家獨立的法人單位,歸天津大學(xué)管理,是天津大學(xué)下設(shè)的一個院級單位。所以我們是兩塊牌子:天津內(nèi)燃機研究所,同時也是天大內(nèi)燃機研究所。
從1958年成立到現(xiàn)在,我們所一直背靠天津大學(xué),服務(wù)行業(yè)。我們的核心能力聚焦在技術(shù)攻關(guān),通過精益化、平臺化、結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新,為行業(yè)提供全鏈條的服務(wù)。同時,我們也依托學(xué)校這個平臺,聚焦人才培養(yǎng),持續(xù)為行業(yè)輸送動力技術(shù)領(lǐng)域的核心人才。
我的報告就是這些。最后,感謝論壇的邀請和各位同仁的聆聽,謝謝大家!
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