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小排量汽油机走向边缘的背后
来源: | 作者:advertising-100 | 发布时间: 2022-12-02 | 596 次浏览 | 分享到:

11月8日,广汽传祺旗舰MPV传祺M8宗师系列发布,其拥有2.0T燃油版和2.0T双擎版两种动力共5款车型;巧合的是,当日首发的吉利豪越L也配装有2.0TD(涡轮增压直喷)发动机;即将上市的红旗H6、一汽-大众揽巡、长安福特锐界、全新奇瑞星途瑶光、新款奔驰GLC等车型均配装2.0T发动机。

不难发现,在国内乘用车市场,小排量新车难觅踪影,2.0升排量的车型却逐渐多了起来。

2.0升是当前乘用车汽油机的黄金排量。尽管并不是所有人都赞同这一观点,但来自全国乘用车市场信息联席会(以下简称“乘联会”)的数据显示,配装1.0升发动机的小排量新车型已连续2年空缺,配装2.0升排量发动机的新车型占比则从2015年的12%飙升到目前的53%,站上了历史高点,成为当红“顶流”。


01
“此起彼伏”的结构变化

从1.0、1.5到2.0升排量的车型,谁更有市场,消费者的选择是关键。

“因为摇到指标,我买了一辆配有2.0T发动机的新车。无论从性价比,抑或税费、维保等方面来看,这款车都是最合适的。”北京车主成勇向《中国汽车报》记者表示,1.0升排量的汽车现在鲜有人选购,车企也极少推出新品,主要是该类车辆在外观、空间、动力性能等方面都难以满足当今消费者的需求。况且,电动汽车的渗透率不断提升,也挤压了小排量车型的生存空间。

此前,市场在售的传统燃油车中,小排量车型并不鲜见。

比如,吉利、长安、奇瑞等自主品牌,都将一部分精力集中于小排量发动机的研发和应用上,并推出诸如奇瑞QQ、长安奔奔等1.0升左右排量的车型。但随着消费升级,市场发生了变化,小排量车型销量开始下降,2.0升排量车型的销量逐渐增长,车企也开始根据需求的变化而调整产品规划。

如今,曾经主打节能减排的1.0T、1.2T、1.3T发动机车型,在销量“跌跌不休”的形势下,正逐步淡出公众视野。比如,吉利的1.0T产品已全面转向1.4T、1.5T动力;法系1.2T车型更是失去市场,相关企业寻求将1.6T、1.8T作为旗下主流动力;美系品牌同样在1.0T和1.3T小排量3缸机赛道上徘徊,不得已换回了主流的4缸机。

小排量车型的式微,与2.0升排量车型的上升,更像是一次擦肩而过各奔前程的过程。根据乘联会公布的数据,自2015年至2022年的8年间,1.0升排量新上市车型有4年空缺,其余4年总计只有20余款,而且市场反映也比较冷淡。2015年上市的134款新车型中,1.5升排量的有72款,占比54%;但在2022年已上市的75款新车型中只有18款,占比下滑到24%;2.0升排量上市的新车型中,2015年只有16款,2022年统计期内增加到40款,占比由12%上升到53%。

“如今,很少有人还关注小排量汽车,相反2.0T车型十分吸引眼球。”准备购车的消费者宋力告诉记者,他试驾过传祺M8宗师双擎版,该款车配装自主研发的2.0升米勒循环涡轮增压发动机,试驾结果显示,车辆平均油耗只有百公里6升左右。

另据了解,长安福特全新锐界采用2.0T+8AT的动力组合,最大功率为180kW,峰值扭矩为390N·m,不仅动力充沛,而且在燃油经济性上也有优势。此前,10月上市的全新名爵MG7,定位A+级轿跑提供两套动力组合。其中,2.0T发动机最大功率可达192kW,峰值扭矩达405N·m,百公里加速仅6.5秒。

“现在一些车企注意到,1.0升排量车型基本已无人问津,2.0升排量车型市场销量向好。”上汽集团技术中心一位设计师向记者介绍道,随着多个国家和地区将“禁燃”列上议事日程,现阶段多数车企基本不再开发1.0升排量新车型,而从1.5升到3.6升多种排量发动机的各项数据对比看,2.0升是综合性能较为平衡的优选,它在动力性能及热效率、节油减排、体积、重量等方面都具备优势。此外,车企还可根据实际需求,在2.0T发动机上调教出高、中、低功率的不同版本,且可共用零部件,节省研发成本。

02
技术与市场因素的综合选择

1.0升排量几乎被淘汰,1.5升排量下降近一半,2.0升增加了3倍多……乘联会的数据表明,仅8年时间,乘用车汽油机的“江湖”就发生了显著的变化。这背后的原因究竟是什么?

“有电动汽车市场迅速上升带来挤压效应、企业产品结构调整、发动机技术进步等一系列的现实原因。”内燃机燃烧学国家重点实验室主任、天津大学教授尧命发在接受记者采访时表示,1.5升以下小排量发动机的车型难以适应当前市场消费升级的变化,消费者不买账,车企不再推新品,再加上电动汽车产销量持续大幅增长带来的挤压效应,其市场显著萎缩。而2.0升发动机因动力与节油性能均衡等原因,新车型占比不断提升;从发动机排量看,目前2.0升占据主流,其次才是1.5升,两者显然比1.0升等小排量更有优势,特别是2.0T机型,更容易实现模块化、平台化,有利于降低设计和制造成本。同时,虽然一些1.5升3缸机也推陈出新,但国内很多消费者还是习惯性地选择2.0升4缸机。企业也开始选用2.0升发动机用于B级混动汽车,旨在充分发挥混动技术的优势。因此,总体来看,目前2.0升发动机匹配的车型范围更宽、数量更多,而且可覆盖B级车甚至部分更高端车型。

“成功的花,人们只惊羡她现时的明艳!然而当初她的芽儿,浸透了奋斗的泪泉……”正如诗句中所描述的,乘用车汽油机的市场发展也是一路荆棘。

“国内消费者更倾向于选择SUV等拥有较大空间的车型,给2.0T发动机带来了机遇,但这也是技术进步、产业发展的必然。”吉林大学汽车工程学院教授李明表示,在内燃机汽车至今100多年的发展史中,技术和产业变革始终相伴相随,最早的发动机一般是直列4缸机,峰值转速只有1000转左右,且由于早期发动机燃油喷射系统不够精准,加之石油精炼技术不成熟等原因,使得热效率很低。

1902年,V8发动机出现了。当时,一些多缸发动机都是以飞机发动机为蓝本开发的,即便堆缸数、堆排量,但动力性能并没有大的突破。尽管1915年涡轮增压技术问世,但直到1962年才被用在汽车上。

20世纪70年代,采用涡轮增压技术的车型增多,但仍存在涡轮响应迟滞等问题。而且,当时该类型发动机的侧置凸轮轴机构无法承受较高转速,与如今采用顶置凸轮轴结构的机型难以比拟。

李明表示,20世纪50年代后,行业逐步形成了汽油机大排量多缸数、涡轮增压、高转速三类技术路线三足鼎立之势。其中,美国车企比较偏爱大排量多缸数机型;日本车企则更偏向于小排量和高转速。此后,1973年石油危机爆发,燃油经济性不佳的大排量多缸发动机难以延续,却为排量相对较低的涡轮增压、高转速发动机带来进一步发展的曙光。

进入21世纪,各国陆续出台日益严格的环保法规,2.0T发动机再次获得发展机遇,直接跃上主流市场的舞台。

“小排量发动机车型市场下行,2.0升发动机车型市场占有率上升,除了消费升级原因,也有消费税的因素。”国际汽车工程师学会会士、同济大学教授韩志玉在接受记者采访时表示,之前1.5升发动机车型较多,是因为包括1.5升(含)以下排量的消费税为3%,1.5升至2.0升(含)排量的为5%,2.0升至2.5升(含)则为9%……排量越大税率越高。而选择2.0升发动机的消费税为5%,综合性价比更强。由于2.0升发动机的消费税只比1.5升高2%,可2.5升消费税却比2.0升要高4%,因此,2.0升排量发动机的“利税比”(利润和税率)较高。根据相关法规,一辆新车包含增值税、消费税、印花税、城建费及教育附加费,以及合资车的技术转让费等,这些税费加起来占新车销售价的40%左右。其中,增值税一般为13%,如果一辆新车成本价是10万元,加上增值税,出厂价就是11.3万元。“实事求是地讲,2.0升发动机市场占比增高,只是一种技术和市场综合因素的选择,我不赞成将其称为‘黄金排量’,这种称呼缺乏依据。”韩志玉认为。

03
节能减排引领发动机发展趋势

如今,“双碳”目标已经明确,节能减排成为产业发展的大势所趋。在这样的背景下,小排量车型在中国市场会否乘势回潮?答案恐怕仍是否定的。

“曾经有观点认为,小排量发动机就一定节能减排,其实事实并非如此。”在尧命发看来,发动机的排量与整车重量也有一定关联,如果外形尺寸较大的车型,采用排量稍大的发动机,反而有利于节能减排、降低使用成本。此外,现在企业可以采用混动技术路线提高发动机效率,目的也在于节能减排、降低成本。

在日前揭晓的“中国心”2022年度十佳发动机及混动系统评选榜单上,上汽第3代蓝芯2.0T高性能黑标发动机位列其中。该款发动机在标准工况下的油耗低至百公里6.2升,通过涡轮内部叶片的变化,实现大涡轮与小涡轮的及时切换,告别以往传统增压器固有的响应迟滞缺陷,在低速小负荷工况下使用低升程控制代替节气门控制,减少油耗,高升程状态可增加进气量,有效提升发动机瞬时响应性,使燃油经济性提升提升5%,动力性提升3%。

“之所以小排量、大排量发动机都不被市场看好,2.0T产品逐渐增多,是因为2.0T发动机相当于自然吸气2.5升发动机,不仅动力性能好、节油,而且可以应用于传统燃油及混动车型。”清华大学车辆学院-壳牌清洁交通能源中心主任帅石金表示,现在很多涡轮增压发动机采用直喷技术,且压缩比较高,具备节能减排的优势。

“世界多个国家和地区的环保法规、排放标准日益严格,像近期欧盟确定2035年将禁止销售传统燃油车,并提出了欧Ⅶ排放标准方案,这对于汽车发动机技术的发展将产生重大影响。”据李明介绍,1999年,加拿大出台《环境保护法》,对车辆一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物进行严格控制。同年,美国也推出了第二阶段的过渡性排放法规,根据车身重量、排放物进行严格分级,并于2004年实行。欧洲的排放标准则对氮氧化合物的排放量作出逐渐严格的明确限制,最新排放标准的限值更严格。在这些政策法规的要求下,高转速的自然吸气发动机首当其冲受到影响。2.0T等排量的涡轮增压发动机,恰好处于低转速、高扭矩、更省油的工况下,因此被车企高看一眼。鉴于如今有了适合的高强度钢材,以往的涡轮迟滞问题已经解决,且在涡轮尺寸的选择、性能、成本上都更有优势。而且,发动机单缸的最佳排量被定在了0.33~0.5升,而4缸发动机显然是最佳选择。因此,4缸的2.0升发动机胜出,2.0T发动机成为节能减排、效率更佳的优选。

“包括混动车型在内的燃油车,最迫切的任务还是降低油耗和排放,这也是发动机的发展趋势。”尧命发表示,如今的发动机技术发展中,国外出现了在燃油中添加生物醇的方法,但生物醇比例过高会影响动力性能;还有甲醇发动机,与汽油发动机相比,二氧化碳排放减少约26%,但醇也并不是零碳排放。同时,还要考虑发动机的制造成本、燃料成本等一系列问题。

04
小型车的未来在于优质优价

“我认为‘萝卜青菜各有所爱’,小排量燃油车、小型电动汽车肯定还会有市场。”韩志玉认为,从全球范围内看,决定市场走向的因素有很多,包括用户偏好和市场需求、当地消费文化等。在我国,五菱宏光MINI EV销量一直居高不下,日本、意大利等国的很多消费者仍偏好小型燃油车。问题的关键在于,小排量车型的设计和动力、节能、环保性能要优化,做到优质优价,比如MINI、SMART等品牌的小型车并不便宜。

“按照现在政策看,未来市场的发展趋势可能是传统燃油车会越来越少,纯电动、插电式混动、增程式汽车将越来越多。”帅石金表示,现在汽油发动机热效率开始向40%以上提升,如果加入混动等方式还会更节能。在世界各地,小排量燃油车、小型电动汽车更多受到当地政策影响,如欧洲明确了禁燃时间表,包括小型电动汽车、混动车型等都将有市场潜力。

其实,在碳中和成为全球共识的情况下,当燃油车无法满足排放法规标准之时,车企必然会转向新能源汽车。今年3月,比亚迪率先停产传统燃油车,向动力能源转型迈出了新的一步。“小型电动汽车的市场可能会比燃油车更大。”尧命发认为,从“双碳”目标推进看,小型燃油车将逐渐被新能源汽车替代,这是发展趋势决定的。小型电动汽车会有一定市场,购置和使用成本都较低,更能体现低碳环保。

“小排量车型通过技术提升和优化,可能还有一定的市场。”李明表示,小排量可以通过加大气缸进气量、提高转速或改善混合气燃烧过程等方法提高能效、减少排放。尽管目前电动汽车的市场占比不断提升,但是目前使用的便捷性上还是不如燃油车,需要充电基础设施等社会公共服务进一步提升。针对“双碳”目标,未来汽车燃料必然会有所变化,如采用氢动力、氨氢动力、甲醇动力等。就小型燃油车和电动汽车看,特别是在国内三四线城市,小型电动汽车更具生命力。从国外情况看,欧洲、日本等市场的消费者更趋于务实,小型电动汽车的销量不低,体现了一种发展趋势。