渦輪增壓器位于發動機進排氣系統,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,帶動同軸的葉輪,葉輪壓送空氣,使之增壓進入氣缸。空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。
目前,國內渦輪增壓市場具有如下特點和趨勢:
1、嚴格的排放和油耗標準是促進渦輪增壓市場的重要因素。未來數年,歐洲、中國和美國都將面臨更嚴格的監管法規,今年1月在歐洲正式執行的歐6標準將首先影響新車的生產。中國在今年同時面臨百公里平均油耗降至6.9L和柴油發動機全面執行國四標準的挑戰。日趨嚴格的全球排放及油耗標準正在驅動車企最大化地利用渦輪增壓發動機的性能和效率,從而提供更好的駕駛性能,并滿足行業的環保要求。渦輪增壓技術幾乎可以與所有的發動機技術相兼容,是全球化的發展趨勢。
2、未來五年,渦輪增壓的市場會有顯著增長。目前,在柴油發動機領域,國內重型卡車及中重型工程機械領域基本上實現了100%的發動機增壓化,輕卡的滲透率也在40%左右。而在乘用車汽油機領域,目前的增壓比僅20%左右。中國乘用車市場,以寶馬、大眾為主的合資公司首先推出了渦輪增壓汽油發動機。隨后,國內自主品牌車企也相繼跟進,如比亞迪、奇瑞、吉利、海馬等都推出了渦輪增壓車型。現在,日系車企也準備推出渦輪增壓車型。隨著政府排放標準的日趨嚴格和主流車企的相繼加入,我們預計到2017年,汽油機渦輪增壓的比例會上升到40%。在未來五年,全球預計將誕生2億多輛配備渦輪增壓器的新車。
3、外資品牌定位高端商用車市場,并幾乎壟斷了國內乘用車市場。全球增壓器市場排名前五位的生產廠商分別是Honeywell(霍尼韋爾)、BorgWarner(博格華納)、MHI(三菱重工)、IHI(石川島播磨)、Cummins(康明斯)等,他們都已經在中國境內設立了獨資或合資企業,占據了中國市場60%以上的市場份額。當前,這些外資企業主要定位于高端商用車市場,同時幾乎壟斷了乘用車渦輪增壓器市場。除此之外,全球著名的汽車零部件供應商博世-馬勒以及大陸也都準備在中國生產渦輪增壓器,他們的加入將對這個行業注入新的活力,并對同行廠商構成強大的挑戰。
4、民族品牌提升實力,力爭打破高端市場和乘用車市場的壟斷。國內民族增壓器企業在產能規模、研發實力、管理等方面與上述國際巨頭還存在明顯差異,主要配套中低端商用車市場。寧波豐沃是國內第一家為乘用車配套渦輪增壓的自主品牌。同時,康躍科技、湖南天雁等國內品牌企業,也正在努力提升自己的研發實力,以打破國際巨頭對國內高端增壓器市場及汽油機增壓器市場的壟斷。
目前,渦輪增壓器行業的技術研發主要圍繞可變截面技術、電控技術、轉子輕量化技術、兩級增壓技術、噪聲控制技術、高可靠性、低成本、提高響應性、耐高溫性能等方面。渦輪增壓器行業的技術發展趨勢主要體現在以下六個方面:
(1)新技術、新材料、新工藝、新發明的快速應用;
(2)增壓器與內燃機同步開發、整機優化、電控化,更加強調系統綜合效率或總效率;
(3)產品結構更加緊湊,向小型化、高速化方向發展;
(4)增壓器制造更加專業化,加工數控化、生產自動化、設備柔性化;
(5)實現高效率、高壓比,流量范圍更寬,可靠性更好;
(6)優化渦輪增壓系統,以便充分利用發動機排氣能量,避免進排氣干擾。
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