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【行业资讯】三缸机最全解析:从一波“三”折到“三”回九转

来源:乐虎电子国际 时间:2024-01-23 23:33:32
【行业资讯】三缸机最全解析:从一波“三”折到“三”回九转

  物理定律带来的短板,以及由此衍生的成见,惟有技术进步可以一试存亡。其实,三缸机的败势和胜算,都系于“技术”二字。

  随着我国正式实施第四阶段油耗法规标准,规定到2020年乘用车平均油耗降至每百公里5升、2025年达到每百公里4升,车企们不得不将小排量发动机作为尽快迎合政策的直接举措。

  一面是适应CAFC(中国乘用车企业平均燃料消耗量的限制标准)政策标准的急迫,一面是市场终端仍对产品观望持疑,汽车企业的三缸发动机产品计划,正在小心谨慎地推进。

  未来二十年内,燃油车余威尤烈,在升功率慢慢的提升的保障下,“缩小的心脏”——三缸发动机顺理成章地成为缩减排量的方案路线。然而对多数稍稍了解“三缸机”这个名词的消费者来说,这似乎并不是一个引人入胜的概念,同“廉价”“抖振噪声突出”等存在千丝万缕的关联。

  毕竟,“新四化”趋势带来的喧嚣难以立即抵消燃油限值大限将至的急迫。有专家预测称,2025年至少75%的汽车仍将是传统燃油发动机为主,排量越来越小已是大势所趋。在新能源化道路上,三缸小排量涡轮增压发动机将是未来结合48V、HEV、PHEV长期过渡阶段的最佳动力形式。

  “整个2018年面临行业总体油耗进入临界点的状态。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树如此表示。今年,国内汽车行业整体的平均油耗目标值变化幅度增大,油耗算法和积分政策,也要求每年的降速慢慢的变大,仅依靠新能源车难以达成。这些都将小排量发动机车型,放在愈发重要的位置之上。

  进入21世纪以后的接近20年中,中、美、欧三大主要地区市场在发动机排量上呈现出一致的变化规律。中国在整体趋势上与欧洲尤其相似。

  当整个社会(这个社会主体包括了政府和消费的人,前者更多考虑整体的宏观利益,后者更多考虑微观的个体利益)考虑了成本、性能、环保等因素后,做出了如上图的选择:整体看来,全球的发动机排量长期趋势就是:越来越小!

  再看一下全球各区域的发动机气缸数据,较少气缸的演化趋势也很明显。尤其是美国市场,一个一向以大排量多气缸为傲的消费大市场,近10年来,四缸发动机异军突起,跃升为第一主力军,取代了长期流行的的六缸、八缸产品。

  欧洲市场在小型发动机的推动上最为激进,消费者接受度也很高。各家车企成为了投入到三缸发动机的研发的先锋部队,把这项技术视为下一个技术创新点。三缸发动机已经占据了欧洲15%以上的市场占有率,紧随四缸产品,风气领先全球。

  不仅是一些微型车、小型车,在欧洲市场我们能发现很多销量不错紧凑车甚至中级车。福特1.0T早就进入了蒙迪欧、福克斯的产品线T;高端品牌也开始接纳三缸机,宝马的表现最为前卫,在1系、3系和X1上都提供了1.5T三缸;德国连续N年的销售冠军Golf也全面进军三缸——搭载了大众最新的1.0T。

  中国则介于美国和欧洲之间。在国内市场,随着近几年购置税减免政策的引导,整体市场的平均发动机排量在年年在下降,花了钱的人小排量发动机的接受度已经有所改善。但由于中国相对欧洲和北美,过去20年处于经济高速增长期,社会发生巨大变革,在消费升级的影响下,早期搭载着老式三缸发动机的廉价车如QQ、夏利等逐渐被市场所淘汰。

  随着廉价微型车的消失,三缸机的市场占有率在2015年左右达到了最低点。但最近三年,随着现代化三缸机产品逐渐推向市场,中国市场的三缸机份额开始触底反弹,呈现快速抬头的趋势。这一点和国际大趋势还是相似的。

  在汽车减排的大趋势之下,全球各市场的减排路线不完全一样。罗兰贝格全球合伙人方寅亮称,即使在中国,电动化也将是漫长而循序渐进的过程,小排量内燃机仍将是主流。三缸发动机,正开始成为各车企减排布局的关键一子。

  有业界人士称,目前的“三缸”普及之战,与此前大众主导的1.4T、1.5T四缸小排量涡轮增压的技术普及,意义相当。当时,伴随着福特、通用、本田等车企的跟进,相关这类的产品成为消费者购车的主流动力选择。不过,这一次的“普及”并不是特别容易。无论在优势还是劣势上,三缸机都极为明显。谈及优势,方寅亮总结为:降低排放、发动机更轻、内摩擦减少,油耗降低5%左右,除经济性优势之外,还节省空间。

  但三缸机的劣势也很明显,包括动力不足,难以支撑再加速、发动机抖动和高速下噪音较高。从大众在华导入三缸产品的踌躇不前,也能够准确的看出车企对这一市场的观望态度。目前,跨国品牌中,通用属于三缸导入的先潜部队,福特、本田、奔驰、宝马以及本土品牌中的上汽、吉利(领克)、长安、比亚迪等,都在这一领域有所布署。但早就在欧洲导入1.0T的大众则还在观望之中。

  先“吃螃蟹”的通用和宝马都遭到了市场的阻力。以别克英朗为例,在2017年之前,别克英朗在国内的销量能够说是一路高歌,去年12月单月销量更是突破4万辆,但在换发动机之后,销量就下降了一半。而即便是宝马,其1系车的表现也不容乐观。宝马1系的月销量维持在3000辆左右,低于奥迪A3约20%。

  不过,主机厂的技术提升,正在弥补三缸的不足。例如,别克GL6采用发动机液压悬置、钟摆式双质量飞轮;宝马采用配重块平衡轴等技术降低抖动;单缸双喷射燃烧系统提升热效率。新技术的到来使小排量发动机的动力与能耗越来越有优势,而小排量与涡轮增压及电动(48V微混)技术的协同也不断成熟。

  目前,在中国车市上,宝马、奔驰、福特、长安、上汽等品牌,共推出了40余款三缸机车型,包括领克02、福特福克斯、福特翼搏、别克英朗等等。从主机厂角度来看,进口豪华车由于发动机成本及小型车购置税降低,价格上形成优势。

  而合资豪华车也通过小排量车型为品牌下探提供支持。自主品牌如吉利,也希望能够通过在三缸上的努力,于未来占据更大的市场占有率。2017年三缸机在1.2L市场的份额为10.6%;而在1.5L市场,仅为2.0%。根据罗兰贝格的统计,2017年小排量涡轮增压产品占整体乘用车销量的17.5%。

  举凡新技术,尤其做减法的新技术,在问世之初往往难以被公众快速接纳。譬如小排量涡轮增压发动机长期难以替代大排量自然吸气发动机在动力粉丝心目中的情怀;而四缸发动机替代六缸发动机成为宝马7系D级豪华车配置时,又抑或沃尔沃XC90以顶配近百万元的售价却配备了2.0升发动机时,诟病之声可谓不绝于耳。

  诡异的是,工业背景的进化和时间的流淌在认知的藩篱面前受到了印象上的阻滞,构成撕裂式的强烈反差:一边是昔日铃木Fronte的K10B和夏利的TJ376Q等老款产品让三缸机与“天生抖动、噪声大”关联起来,消费者普遍给予了不利的口碑。

  另一边则是丰田1KR、福特三缸机等在Media & Events全球最佳发动机、沃德十佳发动机中屡屡斩获殊荣,近年来美系、日系和德系车企甚至连自主品牌也纷纷加入押宝三缸机的序列。

  对中国市场来说,三缸机堪称近在眼前的潮流。包括上汽、吉利、长安等自主车企在内,目前国内在售三缸车品牌已超过20个。IHS预测,未来五年内国内销售三缸车的汽车品牌预计超过60个,覆盖宝马、沃尔沃、大众、奥迪、丰田、本田、日产、福特、现代、吉利、领克等几乎所有主流汽车品牌。

  但一个硬币总有两面,如果再考虑到长期应用的衰减、采用抑制措施后抵消了一部分原先的体积和重量优势,以及更关键的成本提升问题——包括OEM研发阶段的投入,以及消费者拥车周期内的维修养护成本,便很难断言三缸机的问题已得到了根除。通用汽车方面在回应成本问题时给出了这样一个并不充分的回答:三缸机本身减少了一个气缸,机构复杂程度和零部件数量会降低,也会对成本削减有所裨益,因此要从整体角度去考虑成本。

  目前缺少实际的三缸机四缸机全寿命周期成本的可靠对比(即其他条件基本相当时),因而具体的量化对比还要三缸机在市场上盘桓一段时间后才能给出可信的答案。

  一方面,三缸机的生命力和技术支撑比抱持成见者要更为强大,但是另一方面较之业界看好三缸机观点的预期,我们只可以说有些预估数字偏向乐观。

  有观点援引IHS Automotive预测称,到2025年,单缸、双缸和三缸机全球年产量将突破2,500万台,虽然和四缸机的7,700万台差距明显,不过较当前销量翻了一倍以上。甚至有预测今年三缸机销量就能达到166万台、2024年达到835万台,只是这些预期数字可能同利益关联方存在一定联系,因而可当作参考而无需奉为圭臬。

  随着技术的进步,三缸机将越来越完善,这一点毋庸置疑,最好的推演场景下,成本问题也能随着工艺的提升以及规模经济的落地迎刃而解。只是绝对不能忘记一点:三缸机只是减排降耗的手段之一,技术完善需要时间。而在这个时间段里,电气化、轻量化、共享化等其他手段也在成熟中,尤其是新能源/电气化的直接效果更为突出。

  三缸机会不会死在新能源的怀里?它能够最终靠和其他技术路线相互渗透结合将竞争转为助力,例如三缸机搭载48V轻混,甚至作为插混/增程式电动车的增程器;亦可在排放油耗法规急剧收紧的背景下,迫使车企不得不吃下这颗带着酸涩的青苹果。

  但是,倘若时间线无限延长呢?押宝三缸机的车企,还能否确信这一轮的投入能够收到相应的回报?前路被未知的雾霭笼罩时,举起三缸机大旗的车企们,你们清楚自己脚下的路线到底是通向何方呢?

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