潍柴发布了超过50%热效率的柴油机，能否应用于乘用车？

热效率是衡量发动机技术水平的关键指标，如果热效率一旦超过50%，就好比人类首次在百米短跑中进入了10秒。

一个令人振奋的好消息是，2020年9月16日，世界内燃机发展迎来了历史性新突破，中国装备制造业的领军企业潍柴集团，在中国山东济南举行发布会，正式发布全球突破50%热效率的商业化柴油机。

根据发布会上的消息，这款柴油发动机排量为12.9升，具备六缸结构，热效率达到50.26%，并满足国六、欧Ⅵ排放标准。显然，这是一款配套于商业领域的重卡柴油机。可以期望，这款柴油发动机一旦投放市场，必将取得不错的经济效益，尤其是在节能减排方面具备非凡意义。

显然，这款排量12.9升的柴油发动机不可能直接装配到一辆轿车或者SUV的小小车身里面去。那么问题来了，在市场占比最大的乘用车领域，有望用上热效率超过50%的发动机吗？

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每一个0.1%的提升都不容易

首先要明确的是，无论是汽油发动机还是柴油发动机，要想提升热效率，非常非常难。在当今世界，量产汽油机热效率一般在25%-35%左右，柴油机则高一些，在40%-46%左右。

自世界第一台柴油机诞生后的120多年里，热效率提升进程十分缓慢。直到当今，水准才从26%提升到46%。而往后提升空间更是越来越小。

但没有办法的是，随着各国排放法规的日益严苛，再困难也要想办法迎头而上。以潍柴为例，这款热效率超过50%的柴油机研发计划开始于2017年，在研发过程中，潍柴发挥全球产业链的协同优势，汇聚博世集团以及其他全球供应商、全球研发咨询机构展开精诚合作，发动机业务连续10年累计研发投入300亿元，研发费占销售收入比例达到6%，占期间费用比例达到48%。可以说，每一个0.1%的提升都不容易。

从某个方面来说，正是由于油发动机在提升热效率方面的艰难，才成就了如今新能源汽车的方兴未艾。据博世集团预测，到2030年，全球将有1/3的车型是纯电动车，剩余的2/3为传统燃油车和混合动力汽车。

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能否模仿潍柴造一个乘用车版本？

一个有违于人们常识的事实是，汽油的燃点比柴油更高，为427摄氏度，柴油的燃点为220摄氏度。

不是说汽油更容易爆炸吗？没错，但那是由于汽油更容易挥发，和燃点无关。

正是由于二者的燃点不同，才导致了热效率大大不同。汽油由于燃点高，只能点燃；而柴油可以加大压缩比，直接压燃。这个特性导致了汽油发动机和柴油发动机结构不同，柴油发动机往往具有更高的压缩比，所以热效率更高。

汽油发动机能不能像柴油发动机那样加大压缩比呢？还真不行。过高的压缩比会导致汽油无序压燃，也就是我们常说的“爆震”。为了预防爆震，人们只能添加更高辛烷值的高标号汽油，这种汽油燃点更高。

但柴油发动机也有缺点，虽然热效率高、低速扭矩大，但是由于结构原因，发动机转速低，无法进入高速领域施展拳脚。比如性能跑车领域，柴油发动机只能退出战场。而在大型重卡、船舶等领域，柴油发动机可谓是一统河山。

因此，即使潍柴造出了排量12.9升、热效率50.26%的柴油发动机，也无法简单模仿其结构生产出一个排量为2.0升的柴油发动机来适用于汽车，二者完全没有参照性。即使勉强造出来，可能最高车速只能达到60-80公里/小时，连高速公路都不能上。

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乘用车能用上50%效率的发动机吗？

这些年发动机技术进步较快，丰田、本田、日产、大众、马自达乃至自主品牌相继推出了新发动机，这些新发动机都有一个共同点，那就是“热效率”宣称“很高”，有的热效率达到38%，有的超过了40%，但距离50%都还有遥远的距离。

不过相对来说，乘用车柴油发动机距离50%的目标更近一些。

宝马5系的3.0T柴油发动机（N57）为例，它的最高热效率已经接近42%，而且大部分工况都处于40-41%。在汽油发动机方面，丰田的A25B-FXS 2.5升的引擎在热效率方面达到41%，基本是世界上热效率最高的汽油发动机了。

在提高发动机热效率方面，还有两个矢志不渝的偏执狂，都立下了热效率超过50%的flag：

一是国内的长城。9月23日，长城汽车借助“科技长城”系列公开课的机会，官方表示，2022年哈弗常规、混动发动机的热效率分别可达41%和42%，2025年热效率提升至51.5%。

二是国外的马自达。马自达是一个在发动机技术领域具有创新精神的车企，在在全球都进入“增压发动机时代”的时候，仍然坚持不断改进自然吸气发动机。在2015年，马自达对外公布将开发第二代创驰蓝天技术。根据规划，马自达要将汽油发动机的压缩比提高到18:1，热效率也将达到50%的目标。

根据经验，无论多么困难的事情，总会有人去实现。不论是立下flag的长城和马自达，还是丰田本田大众，我衷心希望他们能实现超越50%热效率这一宏伟目标。