在內燃機研發這件事上,一個一個的巨頭開始選擇放棄,注意,我說的是巨頭,並不是沃爾沃這種生來就沒當過市場大哥的品牌。既然在傳統時代沒做過大哥,自然要在時代開始變化之初率先轉型。
每每時代變化時,總是讓消費者所疼痛的,因為固有的習慣不想變,新生的事物卻還待成熟。燃油車得繼續存在一段時間,那對於新技術內燃機這種事兒,總得有巨頭繼續玩下去的。
大眾集團,德系巨頭,2021年初表示,停止開發新型內燃機,大眾品牌/奧迪品牌已執行。蘭博基尼,2022年推出最後一代純燃油車。整個大眾集團裡,只有話語權最強的保時捷還在表示不會放棄內燃機的話題。
梅賽德斯負責研發的馬庫斯·謝弗,在2021年表示沒有開發新一代內燃機的計劃。
豐田在2022年跨年時,一下亮出了自己的純電動新車計劃PPT,本田,在此前就公佈了自己的目標2040年實現全面電動化。兩家日系巨頭雖然沒有明說是否暫停,但誰都能看出,之中關於內燃機的熱情已經開始退去,電動的重要性又被抬高了一層。
所以,現狀之中,幾乎是所有跨國巨頭都對下一代內燃機技術研發進行了放棄,低下了從前能驕傲的頭。當然,這並不是武俠小說裡的義薄雲天,市場變了,企業就變了,沒什麼問題。眼前,還能讓消費者感覺爽快的巨頭,本質上只剩下了BMW寶馬。比如,2025年時,全新BMW M5可能就是同級別裡唯一的V8內燃機量產選手。到2030年時,BMW還會有二分之一的車是內燃機車型。
硬剛的原因、理由、好處與壓力
BMW為什麼要選擇繼續在內燃機研發方面跑下去,這是一個綜合性話題,其實所體現的是匡特家族和BMW品牌自己對接下來的判斷。
從結果倒推,壓力是什麼?壓力是即將到來的歐7排放,被譽為沒有純內燃機能透過的新法規,如果無法透過,無法推向市場銷售或者是即便勉強透過,後期也要面臨大量的關注、監督,以及違規的鉅額罰款,例子很現成,就比如前幾年讓大眾緩了3年的柴油車尾氣門。
歐7排放法規,將在2025年生效,這也直接解釋了大眾為何此前制定了一個“2026年推出最後一代內燃機平臺”計劃,卻又速速砍掉。歐7排放法規的要求過於嚴格,這會導致燃油車成本的上漲過於誇張。
要求嚴格=氧氮化物排放低於30毫克/公里,這是因為機器誤差連歐6排放測試的儀器都無法測出的資料。在這樣的標準下,48V沒戲、混合動力沒戲,換言之現有的內燃機為主技術都沒戲,要麼就增加大量的成本降低排放、要麼就是做出內燃機技術突圍、要麼最簡單的,就是發展純電動車。
而且,增加大量成本改善現有內燃機技術還有小排量的侷限性,加上電加熱催化、更多三元催化器、更大的顆粒捕捉器、車載排放診斷不斷監控發動機的系統之後,它能讓小排量發動機(比如大家討厭的直列三缸小排量們),擁有透過歐7排放的能力。至於V6/V8/V10/V12以及W等等,基本沒戲。
結合上述,回到BMW寶馬身上,隨著齊普策在2022年官宣“繼續研發下一代內燃機技術”,結合這家企業的現狀、發展經歷、未來計劃等等,能得到一個初步結論。
掌握了相關技術突破、不缺錢(利潤/營收夠硬)、尤其是不缺研發的錢(收入高比例投入研發至今近50年),再加之匡特家族和戴姆勒/大眾等等“半國企”的不同,所以有了眼下的局面。
不缺錢,有技術,再加上未來還有一個巨大的市場利好,能翻過眼前的這座大山,收穫到的自然是未來話語權,以及消費者對BMW的另一種認知,比如“值得信賴的巨頭”。
市場利好就是,全球依然有海量的消費者對內燃機車型有著強烈的購買需求,而在眾多品牌紛紛砍掉相關計劃之後,誰能滿足消費需求,誰自然就是大人物。
蘭博基尼頂不住了?那就選BMW M;
BA不玩了?那可以選BMW;
大眾/豐田/本田的中上層車型不玩了?那可以選BMW。
當然,隨著這種情況的發生,BMW還得解決一系列的其他周邊問題,比如,在傳統燃油車逐漸退去的同時,加油/零部件供應商等等佈局,它該如何處理。
眼見得,這家巨頭的未來計劃已經很清晰的落地,玩就玩燃油/純電同步發展,用積累了100多年的技術儲備來攻克眼前的限制。至於電氣化這種事兒是否all in,還是根據各地市場的要求來走,儼然是“兜裡裝副牌,誰來跟誰來”的狀態,背後的底氣不言而喻。
技術方向是什麼,可預計結果又是什麼
關鍵點,顯然還是要回歸到它如何破歐7法規這個話題上來。很難,因為不是有錢就搞的定,藉助外力來形成解決不算現實,所以要靠自己。在動力研發領域論資排輩的話,BMW自然是數一數二的。也因為此,它說要研發下一代內燃機技術,可信度不用劃太大的問號,那解決方案又是什麼。
現行的公開報道里,關於BMW下一代內燃機的關鍵詞有,新的V8發動機(代號被傳為S68),推向市場時,大機率會依託電氣化進行輔助,可以是PHEV,也可以是其他電氣結構;
開發總監弗蘭克韋伯在接受採訪時,明確了下一步的相關計劃,“汽油、柴油、六缸、八缸”,以及一句非常關鍵的話,氣缸蓋中會有新的東西;
內燃機的設計思路會延續當前S/B系列的模組化思考,比如硬體部分不用做全部大刀闊斧的變化術。
所以,接下來的發展路線大機率會是,大排量(3.0T、4缸以上)發動機輔助以電氣化透過排放限值,小排量(2.0T以內、4缸)發動機發動機直接透過限值。
透過限值的邏輯,“提升整機效率、讓燃油進一步充分燃燒、監控整機燃燒全環節、對排放廢氣實現進一步過濾”,這些其實全球車企都懂,但能否實現顯然又是另一個話題。
提升整機效率/實現進一步燃燒,BMW手裡的可用武器以目前資料看分別包括,3D列印對缸蓋實現新材料應用+輕量化+新內部結構,隨著缸蓋相應的技術應用,可以帶動噴射/滾流/正時系統進行新技術應用。
在2019年時的S58技術路線上,解決方案是用3D列印氣缸蓋帶來新的散熱結構,讓發動機的溫度能處在最優區,不釋放多餘排放;進氣管路進行新設計,提升進氣效率,燃料混合的玩法和合理性提升;頂置中冷器改為側置,位置變化後尺寸增大,解決2顆渦輪的散熱,實現溫控;以及新的供油系統。也就是,加大進氣量之後,讓油氣進一步充分混合,再匹配新的供油邏輯,讓整機在低廢氣排放合理溫度區內實現大量輸出,然後,再附加更好的能量回收系統,對發動機的動力輸出進一步減負。
以這樣的相關思慮來看,新一輪的BMW發動機,路徑預計是“缸蓋技術再升級、帶動燃燒系統升級,以及大機率的排放及過濾系統再升級”。至於柴油發動機,還要考慮壓燃、共軌等另一系列的技術話題,與你我關聯較小,不做過多展開分析。
BMW可能用上什麼?毫無疑問的首當其衝是3D列印缸蓋,這能允許其在整機上換用更多熱傳導效率高、輕質量的材料,以及更好的散熱水準。缸蓋還能有什麼?可以把排氣歧管的缸蓋整合結構重做,進一步縮短排氣路徑,降低渦輪遲滯。還可以將噴射系統進一步與缸蓋進行結合,在不久前的瑪莎拉蒂MC20上已經展示過類似的解決方案。
還可以是,更高壓力的噴油,當下的350Bar能很好滿足國六B、歐6排放,汽車行業對降低排放的認知直指更高壓力的燃油噴射,但問題是對於油品的需求也是更高,例如如500Bar引入中國市場,油品顯然也是要98號才能匹配。
不過,鑑於BMW可以在不同區域提供不同的排放標準發動機,譬如為了透過歐7限制,它顯然是可以考慮500+Bar的加入。德爾福,在2015年提出了相關概念、2019年推出相應成品方案,如果BMW能提升燃油系統的相關表現,這顯然是條好路徑。
寫在最後:
總歸,對於BMW的下一代方案是可以期待的,因為即便是歐7也並非不能透過的,只是挑戰極大。把燃燒變得更充分,把材料應用變得更極致,把更多的電子控制融入動力系統中,可行的解決方案其實很多。但,這在當下,對於大多數巨頭車企來說,恰恰是一件價效比比較低的事兒,屬於“自己增加成本,獲利變少”,投資人層面大體不會滿意,董事會大體也不會透過。
而在BMW這種品牌身上,匡特家族的態度和寶馬自己的技術研發儲備,兩者綜合才是如今新方向的核心原因。至於之中的表現究竟如何,也許不用等到2025年,最快可以在今年釋出的全新寶馬7繫上,就有初步輪廓。