砥砺前行,铸就中国心,中国汽车发动机技术的崛起与未来

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发动机作为汽车的“心脏”,其技术水平直接决定了一国汽车工业的核心竞争力,长期以来,中国汽车发动机技术受制于国外,经历了“引进-模仿-跟随”的艰难历程,随着自主创新的突破和产业链的完善,中国汽车发动机技术已实现从“跟跑”到“并跑”甚至“领跑”的跨越,不仅支撑了国内汽车产业的崛起,更在全球汽车动力变革中扮演着越来越重要的角色。

从“零”起步:在模仿中积累的早期探索

新中国成立初期,中国汽车工业基础几乎为零,发动机技术更是空白,1956年,第一汽车制造厂(一汽)建成投产,结束了中国不能制造汽车的历史,但其搭载的CA10型发动机源自苏联吉斯150的仿制,技术含量较低,仅能满足基本运输需求,此后数十年,国内车企主要通过技术引进和合作生产积累经验:上世纪80年代,一汽与克莱斯勒合作生产492Q汽油机,上汽与大众合资生产桑塔纳的发动机,通过“市场换技术”,初步掌握了汽油机机械制造和管理的核心逻辑。

这一阶段,中国发动机技术虽实现了“从无到有”,但核心专利、高端材料和精密制造工艺仍依赖进口,自主创新能力薄弱,产品以中低端为主,与国外先进水平存在明显代差。

自主创新:从“跟跑”到“并跑”的跨越式发展

进入21世纪,随着中国汽车市场爆发式增长和“自主创新”战略的提出,发动机技术研发成为国家重点支持领域,国内企业以“逆向工程”为基础,逐步向正向研发转型,在关键技术上取得突破:

汽油机技术:高效化与混动并行

在传统汽油机领域,自主品牌攻克了缸内直喷、涡轮增压(TGDI)、可变气门正时(VVT)等核心技术,长安汽车蓝鲸NE动力平台实现了全球领先的米勒循环、双涡管涡轮等技术,热效率达40%;吉利汽车CMA架构下的2.0TD发动机,采用缸内直喷和轻量化设计,最大功率达到175kW,油耗降低15%。

在混合动力领域,中国以“混动专用发动机”实现弯道超车,比亚迪DM-i超级混动搭载的骁云-插混专用1.5L发动机,热效率高达43.04%,是全球热效率最高的量产汽油机之一;长城汽车柠檬混动DHT专用的1.5L发动机,通过阿特金森循环和高效燃烧系统,将油耗控制在4L/100km以下,同时兼顾动力平顺性。

柴油机技术:从商用车到高端装备突破

柴油机领域,中国自主品牌在商用车发动机上占据绝对优势,玉柴机器研发的YCK16系列柴油机,排量16.8L,最大功率达580马力,满足国六排放标准,广泛应用于重卡、工程机械;潍柴动力WP2.5/WP3系列柴油机,通过高压共轨技术和后处理系统优化,成为轻型商用车的主流动力,市场占有率超30%。

更值得关注的是,中国柴油机技术正向高端装备延伸,潍柴动力全球首款热效率50.23%的柴油机(2021年发布)打破世界纪录,标志着中国在大功率高效发动机领域达到国际领先水平。

新能源动力:发动机与电驱的深度融合

在新能源汽车浪潮下,传统发动机企业加速向“动力系统集成商”转型,增程式动力(REEV)成为重要突破口:理想汽车增程器专用发动机,采用四缸高效燃烧设计,发电效率达3.4kWh/L,解决了里程焦虑;岚图汽车FREE搭载的1.5T增程器,通过热管理优化,综合续航达1200km,氢内燃机(H2ICE)研发同步推进,一汽解放、东风汽车已推出氢内燃机样机,为氢能商用车商业化奠定基础。

核心突破:技术自主背后的“中国方案”

中国发动机技术的崛起,离不开产业链协同和创新体系的支撑:

  • 政策引导与研发投入:国家“863计划”“新能源汽车专项”等项目持续支持发动机技术研发,2022年国内汽车研发投入强度达4.5%,部分头部企业研发占比超10%。
  • 产业链协同创新:打破“整机-零部件”壁垒,形成龙头企业牵头、中小企业配套的创新生态,宁德时代与比亚迪联合开发混动专用电池,博世、电装等零部件企业为自主发动机提供高精度喷油器、涡轮增压器等核心部件。
  • 制造工艺升级:通过引进五轴联动加工中心、3D打印技术等,实现发动机零部件精度达到微米级;无锡威孚高科技、潍柴动力等企业自主研发的高压共轨系统,打破博世、大陆等国外企业的垄断。

挑战与未来:在全球竞争中迈向“领跑”

尽管成就斐然,中国发动机技术仍面临挑战:高端材料(如耐高温合金)、精密轴承、电控系统等部分核心部件依赖进口;基础研究相对薄弱,热效率、NVH(噪声、振动与声振粗糙度)等指标与国际顶尖水平仍有差距;全球碳排放法规趋严,对发动机低碳化提出更高要求。

面向未来,中国发动机技术将朝着“高效化、低碳化、智能化”方向深度演进:

  • 高效化:目标热效率突破45%,通过HCCI(均质压燃)、可压缩燃烧等新技术进一步提升能源利用率;
  • 低碳化:开发碳中性燃料(如生物燃料、合成燃料),探索氢内燃机与燃料电池的协同应用;
  • 智能化:融合AI算法实现发动机实时优化控制,与智能驾驶系统协同,打造“动力域”一体化解决方案。

从“受制于人”到“自主可控”,中国汽车发动机技术的突破,是中国制造业从“规模扩张”向“质量提升”的生动缩影。“中国心”不仅驱动着奔腾的汽车,更承载着中国汽车工业走向全球价值链顶点的梦想,在新能源与智能化的浪潮中,中国发动机技术正以开放创新的姿态,为世界汽车动力变革贡献“中国智慧”。

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