【“汽车与环境”微课堂】协同创新-汽车强国之基础(现场实录)

盖世汽车每日速递2019-07-03 02:54:08


10月18日晚上20:00,盖世微课堂邀请了奕森科技(上海)有限公司总裁辛军,以“协同创新-汽车强国之基础”为主题,与业内朋友在微信群进行了线上分享。以下为微课堂实录。




各位朋友晚上好!我是辛军,奕森科技(上海)有限公司总裁。今天第一次以微课堂这样的形式和大家分享,今晚的微课堂是针对12月"汽车与环境"创新论坛的系列微课堂之一,今后还会有更多的专家和大家以这种形式进行分享。今天和大家探讨分享的题目是《协同创新-汽车强国之基础》,我在创立奕森科技、专注于汽车零部件研发之前,在美国和中国的汽车公司工作了20年。深切体会到主机厂和零部件供应商同步开发的重要性,这也是我们发起"汽车与环境"创新论坛的初衷。




首先我们来分析一下协同创新的必要性。无论是整车还是动力总成新产品的开发,主机厂主要负责总体方案和关键子系统的设计、以及整机性能和耐久性开发;供应商负责零部件设计和开发。为了高效高质量的推进整机开发,在项目概念设计阶段,需要供应商企业派工程师到主机厂参与到项目组,完成布置和概念设计。在项目全过程中,供应商需要做好同步工程开发,并且对主机厂出现的相关问题能快速响应,及时分析问题、提出解决方案。在国际上,汽车工业强国,比如美国、德国、日本,都有极具竞争力的当地(零部件配套)供应商,比如美国的德尔福、江森自控、博格华纳等,德国的博世、马勒等,日本的电装、爱信、松下等。




对于中国汽车工业而言,我为什么要特别强调协同创新?这需要从改革开放后的汽车工业变迁进行分析。从1984年中德签署建设上海大众项目至今过去了32年,在这32年的前三分之二的时间,我们在做(外资品牌产品的)国产化,在后三分之一的时间我们见证了自主品牌从无到有、从小到大的过程。但是即使是在这后三分之一的时间,还有很多是通过引进平台或逆向工程进行的自主品牌产品开发。

那么主机厂项目是国产化还是全新产品开发,对供应商意味着什么呢?国产化就是将海外成熟或已批量生产的产品拿到中国来生产,供应商不要求有多少创新,只要求按图纸把零部件制造出来就大功告成。而全新产品开发是一个从不存在到实现产品化的过程,需要设定开发目标、进行概念设计、进行零部件设计,以及各种性能、耐久性开发试验验证到批量生产。在这个过程中,供应商在很多时候需要是一个零部件或子系统的技术方案提供者。若要成为主机厂某个项目开发新产品的参与者,成为技术方案提供者,这就要求零部件供应商在整车厂开发项目以前就已经完成了相应的技术方案,这就对零部件供应商的创新能力提出了更高的要求。



通过这一页PPT我想阐明中国汽车工业对零部件供应商的技术能力有更高的要求和期望。这张PPT是一个完整的动力总成产品开发过程,整车开发过程的步骤也大同小异。每个框是开发过程中的一个环节以及这个环节所需要的技术能力,红框是国产化所涉及到的开发内容,橘框是基于逆向工程所涉及到的开发内容,而绿框是正向开发所涉及到的开发内容。中国汽车公司开发能力的差异很大,有的在红色框内,有的在橘色框内,有的在绿色框内。即使在绿色框内(的公司)也不见得每个小框都是能得高分的。




我想说明的观点是:中国自主品牌汽车公司还不是在各方面都很强,所以还不能像国际知名汽车公司那样指导、帮助零部件供应商,也正因为如此,主机厂和零部件供应商的协同创新就显得更加重要。所以说中国自主品牌汽车公司对产品完整开发过程的把握和数据结累尚在不断完善的过程中,而(长期将外资品牌成熟产品)国产化的背景导致中国零部件企业在前瞻技术开发上投入不足,中国汽车公司对零部件供应商的带领作用相对薄弱。这就更加需要"抱团取暖",协同创新。

为什么有竞争力的中国零部件供应商是中国汽车从大到强的基础?我们看一下汽车公司竞争的几个关键组成要素(如下图):



这里面产品差异化在国外和国内都有很多案例,像美国的话,MPV在上世纪80年代挽救了克莱斯勒。在我们中国的话,也有一个很好的案例,就是微车,中国汽车公司在微车领域是相当成功的。开发周期决定了公司对市场的响应速度,而成本则包括了开发成本和采购成本。这一页我是想说明,如果没有有竞争力的中国零部件企业,那么构成汽车公司竞争力的这几个关键组成要素将受到多大的影响呢?我们假设我们的产品差异化、产品质量与国际汽车公司做得一样好,在可预见的将来,自主品牌汽车的品牌溢价能力还是弱于国际品牌。没有本土的有竞争力的零部件供应商同步开发参与,产品开发周期将不具有竞争力。另外由于没有规模效应,如果同样是全球采购,自主品牌公司在零件成本和开发费用上也将不具有竞争力,所以零部件企业提高创新能力不仅是零部件企业本身生存发展的需要,也是中国自主品牌汽车公司可持续发展、做大做强的基础。

那么我们就会问:汽车公司未来协同创新的亮点在哪里?要回答这个问题,我们先来看看影响汽车技术创新的因素有哪些(如下图)。



在这张PPT上面,大家可以看到有(政策)法规的因素,比如油耗、排放、安全。像油耗的考量,就会促进轻量化材料的广泛应用,另外还有高效节能发动机、变速箱技术、还有子系统的电气化,而环保因素(的影响)也会促进材料循环使用、再生材料的利用、后处理技术,还有降低生产全过程的污染技术等等,而提高驾驶安全则会催生自动驾驶技术、主动安全、车联网等技术的普及。另外,中国消费者也不再把汽车仅仅视为提供从A到B的交通工具,而且是社交工具和移动办公室。生活娱乐的变化也会影响汽车技术的发展。比如在几年前,SUV并不是很普及,而现在随着大家生活水平的提高,需要更高的越野性能,所以SUV变得越来越普及。生活娱乐的要求也会影响车载娱乐系统技术。

而能源因素,如能源政策、能源市场价格、地缘政治都会影响技术方向,这会影响比如天然气发动机、可再生能源等技术的推广。基础设施如充电桩、天然气加气站、加氢站的普及也会影响与此相关的技术方向的变化。经济状况,比如消费者钱包是不是鼓当然也会影响车型和技术(的发展方向)。另外,我们也需要考虑针对中国市场,中国的家庭结构是否需要在车型的内部空间以及人性化设计(如人机工程学)上是不是会有一些特殊的需求。




就以油耗因素为例,如果从油耗角度来衡量,大家可以看到,过去中国汽车与欧洲(在二氧化碳排放水平)上相差15年,今天我们与欧洲只相差3年,所以从趋势而言,中国市场在技术上将要求与欧洲市场同步。这从创新的角度意味着什么呢?油耗水平的同步,意味着新技术的应用也基本上需要同步。对中国零部件供应商而言,我们的产品和技术也要达到与欧洲同步。跟在别人后面做逆向工程的模式,很难跟得上主机厂新产品开发节奏的要求。如果停留在逆向工程,市场机会也会越来越少。




为了达到2020年的第四阶段油耗、2025年的第五阶段油耗,纯电动汽车和插电强混是不是唯一的途径呢?我们就以市场保有量最大的A级车来分析达到第四和第五阶段油耗要求的可能性。这辆A级车是整备质量1260kg的A级车,动力总成配置是1.5L自然吸气汽油机加手动变速箱,目前的基准油耗为5.8L/百公里。从这张图上大家可以看到,如果在这个1.5L四缸机的基础上如果换成三缸直喷增压汽油发动机,油耗可以减少10%;采用长冲程又能降低2%;采用米勒循环又能降低4%,采用这几项技术以后就能达到2020年的第四阶段油耗。在这个基础上如果进一步降低摩擦损失、采用电子真空泵、电子水泵等热管理技术、可变排量油泵、冷却EGR、电动增压、可变气门升程、可变排量、48VBSG等技术,就可以达到2025年第五阶段的油耗标准。这里还没有包括整车方面的技术方案,而仅仅是从动力总成上的技术手段而已,而如果包括整车方面的技术方案,基本上可以说整车重量减轻10%,油耗可降低6%。所以从这张图上可以得出这个结论:以内燃机为动力的汽车在今后相当长的时间内仍然是主流。




左边这张图是一家汽车公司的预测,大家可以看到到2030年差不多还有90%汽车仍然以内燃机发动机为主动力;而右边这张图是工程服务公司的预测,可以看出到2025年高达97%的汽车仍然以内燃机发动机为主要动力来源。所以说要达到第四阶段和第五阶段油耗,其实技术路径是多元化的,我们做产品的就要考虑如何以最好的性价比来解决客户的痛点,满足市场的需求。

接着前面讲的影响技术方向的因素,展望未来,协同创新的重点在哪里呢?我罗列了以下几点(如下图)。



作为今天微课堂的结束语,我想总结一下几点(如下图):




课后问答环节:

问题1:想请问下辛军先生,国家支持PHEV和EV,但是油耗和排放又限制了常规能源,在现有技术条件下,和基础设施建设下,消费者对PHEV和EV的接受程度又不是很高,那么HEV是不是在未来的一段时间内会替代常规能源?如果是,这个时间是多久?

答:我的观点,第一点是从国家层面,既定目标又定技术路线并不是最科学的做法。国家就是应该定目标,比如油耗达到多少才有奖励,至于如何达到这个目标应该由做企业和做产品的人去完成。那回答这个问题:EV和PHEV在未来的量会有多大,很关键的一点是产品本身的性价比,因为性价比决定了市场的接受程度。从前面我的PPT也可以看到,国家的目标是节能减排、降低油耗。其实如果是传统动力总成采用各种新的技术也能达到这个油耗目标,如果它的性价比比PHEV和EV好,当然传统的动力总成还是会有比较强的生命力。对于整备质量较重的车,传统动力系统满足今后第四阶段、第五阶段的油耗要求是有困难的,HEV是一个有竞争力的解决方案。

问题2:对于政府重点招商引资的汽车零部件,辛博士觉得哪些零部件是今后发展的方向?

答:对于第二个问题,我觉得要展开来讲太多了,从大的方向来看,不管是传统动力总成的节能减排,还是未来在混合动力、新能源汽车技术的发展,机电一体化的技术和产品肯定是一个重点。另外自动驾驶所需要的传感器技术、汽车轻量化所需要的新技术、新工艺,这些技术肯定也是未来技术重点发展的方向。

问题3:您认为目前国产先进的发动机跟合资品牌的差距还有多大?您认为过去几年自主品牌汽车发展较慢的原因是什么?技术是否是核心因素?另外,您怎么看待电动车对传统汽车的冲击?

答:有关这个问题,我想讲几点:第一我们一定要区分产品的性能、产品的竞争力和我们的研发能力。中国不同的主机厂发动机的性能也有一定的差别。中国自主品牌做得好的发动机应该说(各项参数)和国际上处于同一水平,国产先进的发动机跟合资品牌没有差距。前面讲产品(性能)跟人家一样,是不是意味着我们的研发能力和水平也跟人家一样呢?显然不是的。对于技术是不是核心因素,从我的角度上看,在达到国际行业平均水平之前,技术是核心因素;达到国际平均水平后,技术就不是最核心因素。以韩国的现代为例,其实它的发动机、变速箱和它的整车技术上很难找出哪一点它特别强,但是反过来它的产品不管在中国、美国还是欧洲都是相当成功的,因此反过来说一个产品在市场上是不是有竞争力,是由多种因素决定的(技术不是唯一因素)。关于电动汽车对传统汽车的冲击,在PPT中有几页我讲到了,在未来5-10年传统内燃机动力总成应该还是主流,新能源汽车会逐步增大它的市场份额,它的市场份额会增长多少,取决于两个因素,一方面是取决于它技术本身的性价比,另一方面取决于国家对于排放法规的要求和传统动力总成达到更加苛刻油耗和排放标准的潜力。

问题4:您认为越来越发达的高铁和越来越多的共享汽车,对未来汽车销量的影响如何?

答:我认为高铁对汽车的销售影响有限,无非是对汽车的使用会产生一定的影响,对于共享汽车,如果真的是实现大家讲的共享汽车的前景,我认为当然会对汽车市场的销量产生影响,但要实现汽车共享这个前景的过程和所需要的技术,时间还是比较漫长的。我的观点是共享汽车未来5年对于汽车销售的影响还是非常有限的。

问题5:老师对变速箱的发展趋势是怎么看的,AT,MT,DCT,CVT。

答:对于未来变速箱的发展趋势,我认为各种变速箱都会有它相应的舞台和市场。CVT在小扭矩到中等扭矩的市场会用得比较多;相当于CVT,DCT对大扭矩的发动机匹配有一定的优势。MT的话在欧洲用得比较多,主要是消费者喜欢开MT,而在中国市场MT更多的是价格上的优势。至于AT和DCT,两者都是自动变速箱,但它们起步的感觉和换挡的质量还是会有所不同,豪华车上8AT、9AT的应用会比较多。另外AT的效率越来越高,对油耗的不利因素也逐步弱化了,传动效率逐步向DCT靠近。我另外补充一点,动力总成和汽车的电气化是一个趋势,在变速箱的平台开发时,也要考虑到变速箱的设计如何兼顾电驱动的需求。

问题6:想问一下辛军先生,德国经济部副部长Rainer Baake提出了一项新规定指出,到2030年,德国将禁止出售传统内燃机汽车,达到新车零排放的目标。这个可能性大不大,中国是不是也有这方面的考虑?

答:我注意到了这个消息,后来我把英文原文的报道看了,首先这是我认为一个个人观点和提议,并不是一个国家的决策或决定。作为一个搞技术的人,我认为从国家层面上一刀切,鼓励某个技术、反对某个技术并不科学。科学的办法是找一个比如油耗或碳排放的目标,让企业和技术人员去选择实现目标最佳的技术路线。

问题7:请问,辛总您怎么看发动机排量趋于小型化?

答:我觉得从大的方向来说发动机的小排量化必然是趋势,前一段时间大家看到有些汽车公司将自己的1.4L发动机替换成了1.5L发动机,让大家以为小排量化趋势终止了,其实这是两个不同的问题,从大排量到小排量是肯定能降低油耗的,另一方面在PPT中我也讲到了,米勒循环会有助于油耗的降低,但功率上也会有所降低。这时它如果把1.4L发动机替换成1.5L发动机,就能在油耗和功率上取得一个比较好的平衡。

问题8:请问一下辛军先生,您认为目前制约我国汽车产业创新能力的因素有哪些?从我个人感觉,目前国内高等院校汽车专业的本科教材比较落伍,和市场脱节严重。您认为导致这一问题的根本原因是什么?您作为一个有丰富研发经验的企业高级管理者,您认为我国在汽车人才的培养上,和发达国家相比,还存在哪些关键的问题和差距亟待改进和解决?

答:首先很关键的一点,不管是我们的社会、企业还是个人,都应该更加理性,避免走两个极端:要么是极端自卑,要么是盲目自大。我们需要客观地比较我们在产品开发的方方面面和人家在哪些方面还有差距,反过来我们要持之以恒地弥补这些差距。创新本身并没有什么捷径,第一我们要有自信,第二是需要企业和团队要有耐心和坚持,这样才能把创新工作做好。还有就是人才培养和教材落后的问题,我觉得在中国人才培养上是一个系统方面的问题。有一点很重要,中国的人才培养从小学中学到大学,一直是做题目,总是有标准答案(培养的是应试人才);但是我们反过来在企业里做项目和创新,并不存在什么标准答案,这种应试和填鸭式教育都会影响创新人才的培养。至于教材和高校师资里(中国和国外)也是有一定的区别,在德国很多的高校老师、教授本身就是在企业工作了十年二十年以后再到高校里去当教授;在美国不少高校的教授也和企业有密切的关系,有的教授会利用学术休假机会去企业工作一年。这样的紧密联系和人才流动也能够使高校的教育和企业的需求联系更加紧密。

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