對于汽車行業(yè)來說，節(jié)能環(huán)保是大勢所趨。根據(jù)國家燃油消耗法規(guī)，到2020年，乘用車平均燃料消耗量需降到5L/100KM；到2025年，乘用車平均燃料消耗量需降到4 L/100KM。而與此同時，汽車的動力性能、駕駛樂趣，依然是普通駕乘者看重的功能屬性。在滿足油耗水平的同時不妥協(xié)汽車駕駛性能，渦輪增壓這一成熟的技術(shù)正在被越來越廣泛的為主流車企采用。

傳統(tǒng)燃油車及混動汽車仍大有發(fā)展空間 渦輪增壓滲透率快速增長

新能源汽車在滿足油耗方面游刃有余，但仍有成本、電池技術(shù)等諸多難題待解，幾乎所有汽車企業(yè)都面臨著較大的壓力。從目前來看，為了應對以上方面的挑戰(zhàn)，車企們各有各的策略，不過歸結(jié)起來，無外乎以下幾個方面：一、提升純?nèi)加蛙嚾加徒?jīng)濟性；二、發(fā)展混合動力汽車；三、加大新能源汽車的布局。換句話說，在承認新能源汽車這一大趨勢的前提下，也要看到，實現(xiàn)完全的零排放仍需經(jīng)歷較長的過程，在這一過程之中，帶有內(nèi)燃機的車型還大有發(fā)展的空間，尤其是節(jié)能減排方面表現(xiàn)突出的混合動力汽車。

據(jù)蓋世汽車研究院預測，到2025年，近9成車輛仍然配有內(nèi)燃機，其中混合動力汽車（采用內(nèi)燃機和電動機兩種動力源的汽車）將迅速增長。蓋瑞特動力系統(tǒng)高級總監(jiān)Peter Davies在接受蓋世汽車采訪時表示，傳統(tǒng)內(nèi)燃機與電池、電機相配合形成混合動力之后，可以進一步提升車輛的熱效率，降低油耗，也能進一步提升它的性能，加之渦輪增壓等技術(shù)的應用，混合動力車型在節(jié)能減排方面有非常優(yōu)異的表現(xiàn)?！拔覀儗旌蟿恿Τ謽酚^的態(tài)度，我們深信在真正的零排放車輛到來之前，混合動力會在相當長的一段時間發(fā)揮其作用，這是個動態(tài)的過程，并不是一刀切?！?img loading="lazy" class="aligncenter size-full wp-image-32879" src="/uploadfile/1/ueditor/image/20220918/1663493120697421.png" alt="" width="626" height="454" style="box-sizing: border-box; -webkit-font-smoothing: antialiased; height: auto; border: 0px; vertical-align: middle; clear: both; display: block; margin: 0.4em auto 1.6em;" />

不過值得注意的是，在節(jié)能減排的壓力之下，無論是純?nèi)加蛙囘€是混合動力車都必須“想方設(shè)法”的提升性能、降低能耗。而渦輪增壓在這一方面有不錯的表現(xiàn)。渦輪增壓的主要作用是提高發(fā)動機進氣量，從而提高發(fā)動機的功率和扭矩。據(jù)了解，一臺發(fā)動機裝上渦輪增壓器后，其最大功率與同尺寸自然吸氣發(fā)動機相比，可提升20%-40%的動力水平。與此同時，它在相同動力水平上還擁有更好的油耗表現(xiàn)，從而能夠減少10%-20%的尾氣排放。

正因以上方面的優(yōu)勢，渦輪增壓滲透率快速增長，并逐漸被推到了“主流技術(shù)”的位置上來。據(jù)蓋世汽車研究院預測，到2025年，內(nèi)燃機車型的渦輪增壓器配給率將達到71%左右，混動車型的渦輪增壓器配給率則將達到88％左右。

可見，渦輪增壓市場具有較大的增長潛力，而同樣不可否認的是，為滿足更為嚴苛的燃油排放法規(guī)以及消費者的需求，未來車型對于渦輪增壓的要求也在提高，渦輪增壓技術(shù)同樣需要升級換代。如果說傳統(tǒng)內(nèi)燃機結(jié)合渦輪增壓技術(shù)可以幫助整車達到2015年6L/100KM的油耗要求，那么要滿足2020年5L/100KM的油耗標準則需要整車在發(fā)動機小型化的基礎(chǔ)上使用更為先進的渦輪增壓技術(shù)，而要滿足2025年4L/100KM的目標則更為不易，需要整車結(jié)合混動車型以及渦輪增壓、電動壓縮機、電動渦輪增壓等創(chuàng)新技術(shù)。

電動增壓提升電氣化車輛表現(xiàn) 未來前景看好

電動增壓的技術(shù)可以讓48V中混的發(fā)動機有更好的性能，以及滿足更嚴苛的排放和油耗水平, 因此受到混動車輛的青睞。據(jù)蓋瑞特高級創(chuàng)新技術(shù)總監(jiān)Robert Cadle透露，目前，蓋瑞特已經(jīng)開發(fā)了第二代空氣壓縮機，該產(chǎn)品具有低慣性空氣動力學和連續(xù)運行特點，能夠以更高的輸出功率實現(xiàn)電動增壓。第二代電動壓縮機僅需250毫秒即可達到最高轉(zhuǎn)速的90％，極大提高低速扭矩，改善整車提速性能，提升駕駛樂趣，并可減少二氧化碳排放量。并據(jù)了解，蓋瑞特48V電動壓縮機可幫助傳統(tǒng)的渦輪增壓發(fā)動機縮短實現(xiàn)目標扭矩的響應時間10-15%，加速更快，并幫助整車燃油經(jīng)濟性提升10-15%。

蓋瑞特（前身是霍尼韋爾交通事業(yè)部）是渦輪增壓技術(shù)的領(lǐng)導者，為全球各地的乘用車、商用車、售后替換市場和賽車改裝客戶服務已超過65年，在電動增壓領(lǐng)域也從上世紀80年代開始布局，并推出了電動壓縮機、電動渦輪增壓器、適用于氫燃料電池的高效電動空壓機等多款產(chǎn)品。Rob Cadle 負責蓋瑞特針對電氣化動力技術(shù)的新產(chǎn)品開發(fā)工作。

值得一提的是，在電動壓縮機的基礎(chǔ)上，蓋瑞特還推出了電動渦輪增壓器。電動渦輪天生所具有的優(yōu)勢就是可以在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時就啟動，為發(fā)動機提供充足的進氣量，解決傳統(tǒng)渦輪增壓在低轉(zhuǎn)速情況下所帶來的遲滯現(xiàn)象；同時，相比機械增壓與渦輪增壓的組合，電動渦輪增壓器通過廢氣旁通渦輪增壓器和高速電機的集成，擁有成本低、體積小的優(yōu)勢。此外，電動渦輪的發(fā)電機可根據(jù)負載情況，通過補充電能來驅(qū)動壓縮機葉輪，從而提高增壓，或者作為一個氣體驅(qū)動發(fā)電機將廢氣能量轉(zhuǎn)化為電能，然后儲存起來，以備后續(xù)使用。電動渦輪最初將與現(xiàn)有的48伏混合動力系統(tǒng)配對，后者還使用皮帶傳動交流發(fā)電機/起動器或電動機/發(fā)電機來增加車輪扭矩，并恢復制動期間的電能。

Robert Cadle表示：“電動壓縮機是和我們傳統(tǒng)的渦輪增壓器配套使用的，是兩個整體。而電動渦輪增壓器是一個整體的部件，這是二者從外觀上或者從構(gòu)成上的最大的一個區(qū)別。另外，電動壓縮機是先出現(xiàn)的，它適合于48V電機驅(qū)動混動汽車，目前已經(jīng)有了一定的市場應用。而電動渦輪增壓器是更新的一代技術(shù)，它的集成性更好，因為它可以把電機、壓縮機和驅(qū)動系統(tǒng)都集成在一起，統(tǒng)一性更好，成本又低，布局也更容易?！?

蓋瑞特高增長區(qū)市場總監(jiān)王成龍還告訴，電動壓縮機的功能僅限于借助電力驅(qū)動，為發(fā)動機增壓，提升響應速度。而蓋瑞特電動渦輪增壓擁有電能回收的功能，可以利用電機，將過量排放的廢氣再轉(zhuǎn)化成電能，儲存到電池，這是它更加節(jié)能的價值。

據(jù)了解，蓋瑞特與領(lǐng)先的工程服務公司艾爾維 （IAV）合作開發(fā)了的電動渦輪原型車已在維也納車展展出。該電動渦輪車通過一輛配備48V電氣系統(tǒng)的奧迪Q7開發(fā)而成，其成功展示了電動增壓解決方案在滿足最新EU7排放目標下，提高發(fā)動機功率（+16% vs量產(chǎn)車）和扭矩（+10% ）并將六檔百公里加速的時間縮短25%。同時實現(xiàn)理論空燃比的燃燒，即空氣和燃料均完美混合和燃燒，幫助滿足更為嚴苛的油耗及排放要求。Robert Cadle透露，目前，e-Turbo已經(jīng)有一個OEM定點的項目，預計到2021年能夠正式量產(chǎn)。

需要指出的是，除了以上為混動車型開發(fā)的電動壓縮機以及電動渦輪增壓器之外，針對氫燃料電池汽車，蓋瑞特亦開發(fā)了將電動產(chǎn)品與傳統(tǒng)機械應用相結(jié)合的兩級電動壓縮機創(chuàng)新技術(shù)，從而為汽車實現(xiàn)真正的零排放。目前，該產(chǎn)品已在本田汽車公司的Clarity氫燃料電池車上實現(xiàn)量產(chǎn)，幫助車輛實行750公里的續(xù)航里程，充滿氫氣只需要3分鐘。

新技術(shù)助推傳統(tǒng)燃油車高效節(jié)能 引發(fā)行業(yè)關(guān)注

根據(jù)蓋世汽車研究院預測，到2025年，純內(nèi)燃機車型占比仍然將在50%以上，前面也提到，屆時內(nèi)燃機車型的渦輪增壓器配給率將達到71%左右?？梢姡瓦@些車型來說，渦輪增壓越來越成為主流的進氣方式之一。

不過，渦輪增壓雖有其自身的優(yōu)勢，亦有不可忽視的先天不足，比如渦輪遲滯現(xiàn)象。傳統(tǒng)的廢氣旁通式增壓器為了在低速扭矩時快速響應，必須采用高效的小渦輪，但高速性能會被削減。當然，這一難題也并非無法破解?？勺兘孛妫╒NT）渦輪增壓器便可以有力地解決這一問題。為達到增壓性能可選擇更合適尺寸的渦輪，通過可變截面噴嘴調(diào)整，精確控制進氣量，改善渦輪遲滯狀況。該技術(shù)以往受制于汽油發(fā)動機排氣的超高溫度，只能用在柴油發(fā)動機上。而蓋瑞特已經(jīng)在2016年推出汽油可變截面（VNT）渦輪增壓器，并且已經(jīng)實現(xiàn)在大眾汽車上的規(guī)模量產(chǎn)。

可變截面渦輪增壓技術(shù)可以與米勒循環(huán)搭配提高燃油經(jīng)濟性，這一技術(shù)被整車企業(yè)更多關(guān)注和使用。據(jù)了解，該產(chǎn)品配合米勒循環(huán)發(fā)動機油耗效率高達10-15%，滿足第四，第五階段油耗標準。目前蓋瑞特已經(jīng)開發(fā)全系列汽油可變截面增壓器，涵蓋1.0L-2.0L發(fā)動機型號。

此外，蓋瑞特還推出了第三代輕型柴油車用增壓器，滿足國六排放法規(guī)對輕型商用車嚴苛要求。這一產(chǎn)品具備提升低速扭矩（多達20%）、改善車輛燃油經(jīng)濟性（多達1-2%）、提高60%的封油能力、減小噪音水平，延長疲勞壽命（2-3倍）等諸多優(yōu)點。整車廠家可以在不犧牲性能的前提下通過匹配更高效的傳動系統(tǒng)進一步降低整車油耗。