從發(fā)動機、動力總成到新能源動力，康明斯以多元化動力解決方案，助力中國用戶實現(xiàn)零碳目標。
作為降碳減排的主力，發(fā)動機企業(yè)的零碳化意義重大。
日前，隨著康明斯東亞研發(fā)中心新址的正式啟用，從發(fā)動機、動力總成到新能源動力，康明斯以多元化動力解決方案，助力中國用戶“脫碳”。
那么，位于湖北武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，占地面積78 000平方米、比原有研發(fā)中心擴大3倍，臺架數(shù)量增加至28個，總投資約2.5億美元的康明斯東亞研發(fā)中心新基地有哪些新特點？又靠哪些尖端科技扛起行業(yè)的零碳擔當？
勇爭零碳技術先鋒
作為康明斯在美國以外投入最大的技術中心，東亞研發(fā)中心的規(guī)模及技術開發(fā)能力都處于領先水平，是康明斯在華業(yè)務發(fā)展的重要引擎，也是中國相關產(chǎn)業(yè)重要的創(chuàng)新力量。自2005年成立以來，不論是針對市場或應用的定制化開發(fā)，還是從車用國三到國六和非道路四的升級，東亞研發(fā)中心是康明斯達成這些目標的中流砥柱，也是與主機廠合作伙伴鏈合創(chuàng)新的核心資源。
康明斯東亞研發(fā)中心是康明斯在中國發(fā)展的里程碑項目，共有四大特點：首先，研發(fā)范圍廣。新基地主要從事傳統(tǒng)柴油及天然氣動力發(fā)動機、超低排放發(fā)動機、新能源動力與動力總成、數(shù)字化技術的研發(fā)，并擁有一套先進的新產(chǎn)品開發(fā)流程NPD，為客戶提供高質量的價值包。其次，實驗室設備高精尖。新基地擁有材料、化學、計量實驗室等工程實驗室，康明斯全球第二大單一半消聲室、力學實驗室、疲勞實驗室等應用力學實驗室，柴油發(fā)電機組實驗室、動力鏈實驗室、氫能實驗室等，可滿足多種動力產(chǎn)品不同性能檢測需求。各實驗室均配備高精尖檢測設備，規(guī)模和實力都處于領先水平。第三，技術能力強。新基地包含一棟新能源動力研發(fā)樓，配備最新燃料電池實驗室、多功能動力總成實驗室、傳動系統(tǒng)實驗室、氫內燃機實驗室及整車輪轂實驗室等，前瞻性探索未來動力新路徑，打造更尖端的多元能源動力技術能力。第四，試驗臺架多。臺架數(shù)量增加至28個，包含性能臺架、可靠性臺架、NVH臺架、冷啟動臺架、天然氣和氫氣臺架等，先進的發(fā)動機試驗臺架，可滿足柴油、天然氣及氫氣等多燃料發(fā)動機測試要求。
康明斯副總裁石內森表示：“康明斯PLANET 2050可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求我們的產(chǎn)品在2050年實現(xiàn)零碳，鑒于我們多元的終端市場和產(chǎn)品組合，盡管動力解決方案的路徑和時間點會有所不同，但我們致力于在正確的時間提供正確的解決方案，以支持我們的客戶實現(xiàn)碳減排目標，在零碳排放之路上不斷前行，康明斯東亞研發(fā)中心是我們實現(xiàn)這些宏偉目標的核心。”
尤為值得一提的是，該研發(fā)中心在進一步強化傳統(tǒng)能源動力創(chuàng)新突破的基礎上，新建專屬新能源動力實驗大樓，前瞻性探索未來動力新路徑，打造更尖端的多元能源動力技術能力，是康明斯實現(xiàn)零碳目標的先鋒力量。
在康明斯東亞研發(fā)中心新址正式啟用的現(xiàn)場，中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長張進華也高度認可康明斯對中國相關行業(yè)發(fā)展的推動：“康明斯以不斷創(chuàng)新的技術、多元的動力解決方案和全方位的支持，滿足中國客戶不斷迭代升級需求的同時，助力客戶全生命周期減少碳排放�？得魉箹|亞研發(fā)中心作為全球先進發(fā)動機技術的重要孵化器，也成為推動中國相關行業(yè)技術進步和產(chǎn)業(yè)綠色轉型的重要力量。”
助力中國用戶“脫碳 ”
如今，商用車是氫能源汽車落地突破口的論斷已成為行業(yè)共識。在政策的扶持下，氫能源商用車產(chǎn)業(yè)進入了規(guī)�；�-降本-開拓市場的良性內循環(huán)，而持續(xù)的技術進步也將反哺解決各環(huán)節(jié)核心技術的成本制約，進一步提升其競爭力。
同時，在“雙碳”背景下，搭乘我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策東風，氫能源商用車領域的投資熱情已被點燃。資料顯示，氫能源汽車主要分為氫內燃汽車和氫燃料電池汽車兩種。其中，氫內燃汽車是以內燃機燃燒氫氣（通常透過分解甲烷或電解水取得）及空氣中的氧產(chǎn)生動力來推動汽車行駛；而氫燃料電池汽車則是讓氫或含氫物質與空氣中的氧在燃料電池中反應產(chǎn)生電力，再用電力驅動車輛運行。
于是，基于續(xù)航里程長、載重能力強以及低溫啟動性能好等特點，中長途重載商用車將成為燃料電池汽車發(fā)展的重點方向。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟測算，燃料電池重卡和長途汽車有較大概率在2025年前實現(xiàn)相對于純電動汽車的成本優(yōu)勢，在政策補貼的推動之下，氫能重卡滲透率將加速提升。III型及IV型儲氫瓶是車載儲氫瓶的主流解決方案，氫能重卡攜帶儲氫瓶數(shù)量多、容量大，氫能重卡滲透率提升將推動車載儲氫瓶需求快速增長。
甚至有機構預測，2030年燃料電池商用車的應用量將占商用車總銷量的7%，2050 年的市場占比將達到 37%。2050 年，貨運領域的商用車氫能消費占交通領域氫能消費的比重達到 70%，成為交通領域氫能消費增長的主要驅動力。
憑借多年在氫能領域的深厚技術積累，針對不同的使用場景和用戶需求，康明斯現(xiàn)已推出了燃料電池、氫內燃機兩種氫能動力。而這兩種產(chǎn)品各具特色優(yōu)勢，為用戶節(jié)能減排提供了高效經(jīng)濟的選擇。
當天，康明斯15L氫內燃機精彩亮相。作為康明斯多燃料發(fā)動機平臺的重要產(chǎn)品，氫內燃機可使用綠氫零碳燃料，為節(jié)能減排拓展新的技術途徑。
氫氣有著獨特的理化特性，例如：具有較寬的可燃性限值，較短的點火延遲時間。如何最大限度提升熱效率和動力性，一直是氫內燃機的研發(fā)重點�？得魉�15H氫內燃機采用直噴、稀薄燃燒，基礎機擁有高達250bar爆壓能力，實現(xiàn)最大BMEP 24bar，最大輸出功率達550馬力，最大扭矩2600牛米，設計熱效率BTE高達44%，熱效率和動力性顯著提升。
據(jù)介紹，15H氫發(fā)動機通過靈活的頂置凸輪系統(tǒng)，改進冷卻系統(tǒng)，減少摩擦阻力，有效避免將柴油或天然氣發(fā)動機的燃料轉換為氫燃料的過程中，出現(xiàn)性能受限和效率損耗；同時，該發(fā)動機采用行業(yè)領先的燃燒室設計，以及基于pent roof的滾流燃燒系統(tǒng)，能更好地進行燃料混合、氣體流動和湍流產(chǎn)生，助力氫氣快速燃燒。依托先進的缸內直噴技術，40bar噴射壓力，實現(xiàn)氫能供給效率和缸內混合優(yōu)化的完美平衡，最大限度提升效率。
此外，與15H氫內燃機同時亮相的還有一輛針對中國市場應用，定制化打造的氫內燃機零碳重型概念卡車。該車配裝康明斯15L氫內燃機，在車輛底盤集成了10個70Mpa的儲氫罐，可儲存約53公斤氫氣，還可根據(jù)需求安裝輔助儲氫罐，潛在續(xù)航里程達800公里（以儲氫量80公斤推算），滿足重載長途高速物流，重載城際物流等需求。
同時，作為最具前景的清潔能源之一，氫能為各行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新機遇。在氫能應用領域，康明斯燃料電池技術可為多種應用場景提供動力，包括公交車、卡車、軌道交通、船舶與發(fā)電。本次亮相的前瞻大功率燃料電池HD240額定功率超200kW，在傳承康明斯產(chǎn)品高穩(wěn)定性、可靠性的基礎上，進一步優(yōu)化了產(chǎn)品結構和控制，功率密度高，冷啟動表現(xiàn)優(yōu)異，為干線物流、長途重載應用提供了理想的零碳清潔動力解決方案。
除了發(fā)力動力領域，康明斯還攜手行業(yè)上下游，打通制氫、用氫的全產(chǎn)業(yè)鏈，共同驅動中國氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展。比如，2021年底，康明斯和中國石化資本恩澤基金按50:50比例共同出資并于佛山設立合資公司，將領先的質子交換膜（PEM）電解水制氫技術在中國進行本地化研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，以水電解技術加可再生能源制氫科技，推進綠色制氫方案的發(fā)展。再如，位于上海的新能源動力中國區(qū)總部及新能源研發(fā)中心涵蓋電解水制氫裝備電堆、燃料電池發(fā)動機及其核心零部件、高壓儲氫瓶系統(tǒng)等業(yè)務；位于武漢的康明斯東亞研發(fā)中心二期也配備一個氫能動力大樓，即將投入使用。
總之，瞄準“零碳”目標，針對多場景應用，隨著全系低碳、零碳動力解決方案的發(fā)布，康明斯已經(jīng)用實際行動扛起中國商用車行業(yè)的“脫碳”擔當。
