国产装备制造发动机：“动力心脏”起搏

国产装备制造发动机：“动力心脏”起搏

李紫宸

过去这些年，如果在传统的装备制造业中找一样典型的“卡脖子”品类，发动机具有相当的代表性。

作为装备制造业的“心脏”和供应链中的关键一环，中国的工程机械产业在过去不得不大量依赖进口发动机产品，这些关键零部件的配置也成为这些本土整机制造商比拼产品的指标之一。所幸，在装备制造高速发展的二十年间，本土发动机制造商也在与外资品牌的正面碰撞中不断成长，取得了长足的进步，并以稳扎稳打的速度逐渐形成进口替代——尽管，在某些层面，差距的弥平依然需要时间。

目前，我国内燃机产销量已连续多年位居世界第一，带动上下游相关产业年产值超20万亿元，内燃机产业技术密集、关联度高、产业链长、就业面广、消费拉动大，是当今世界装备制造业投资和发展的重点方向，已成为我国国民经济和国防建设的重要基础产业和重大需求。同时，由于油耗总量和二氧化碳排放总量十分庞大，内燃机产业节能减排的意义十分重大。

“当前，非道路国四排放标准已发布，并将在2022年底实施，我们预计在非道路国四排放标准实施期间，国产动力会成为主流，甚至绝大部分替代进口动力。”3月4日，本土最大的内燃机制造商之一——玉柴集团董事长李汉阳向经济观察报表示，但李汉阳同时认为，本土发动机与海外知名企业在技术上依然存有客观的差距。

在2021年中央经济工作会议中，“增强产业链供应链自主可控能力”是2021年的八项重点工作任务之一，中央经济工作会议指出，要统筹推进补齐短板和锻造长板，针对产业薄弱环节，实施好关键核心技术攻关工程，尽快解决一批“卡脖子”问题，要实施好产业基础再造工程，打牢基础零部件、基础工艺、关键基础材料基础等。

在今年的政府工作报告中，产业链依然是一个醒目的词汇，实施好关键核心技术攻关，增强产业链供应链自主可控能力，已经成为未来五年中国夯实现代产业体系的必由之路。围绕于此，一系列支持计划正徐徐展开。

对仍处成长期的发动机产业而言，未来值得期许，但眼下仍需努力攻坚，积蓄实力。

更高的国产化率

“当前，非道路国四排放标准已发布，并将在2022年底实施。我们预计在非道路国四排放标准实施期间，国产动力会成为主流，甚至绝大部分替代进口动力。”对于发动机的进口替代“日程”，李汉阳如此预计。

成立于1951年的玉柴集团，一直专注于发动机的创新研发和制造，国内首台满足国一至国六排放标准的柴油机均在玉柴诞生，是国内应用领域最广的内燃机制造基地。过去五年间，这家老牌内燃机制造商的销售收入年均保持两位数以上增长.。

在刚刚过去的2020年，得益于本土市场的旺盛需求，自身在市场和技术上的积累，以及国六、T4、新能源主流高端动力全面配套开发的契机，玉柴的核心产品取得了不俗的业绩，全年玉柴集团累计销售发动机53.45万台，同比增长15%，其中国六高端动力销量同比增长166%。

发动机板块核心子公司玉柴股份通过采取“重点进攻重型机市场，守住中型机市场，阻击轻型机市场”三战融合市场策略，在燃气重卡、农业装备、发电单机、大船舶动力等细分市场亮点纷呈。

其中，在车用动力市场，玉柴国六新品订单增长迅猛，客车动力在国内公交市场份额达51.1%，混合动力市场份额达48%，继续保持优势地位；重型牵引车市场销量同比增长超35%。通机动力市场，玉柴销量同比增长39.1%，增速领跑行业，并提前一个季度完成全年目标，农机动力销量同比增长50.9%，在矿车、空压机、钻机等动力市场保持高份额增长，在农业机械市场规模和份额创历史新高。船电动力市场，船电动力销量同比增长12%，大船电动力市场份额稳居行业第一。

这一年，玉柴的内燃发动机首次搭载9000吨货船下水运营，强势进入大马力高速船用主机市场。在港口，玉柴则成功配套港口牵引车、堆高机、正面吊等车型，在国内主流厂家批量投放。海外市场，玉柴开始切入西亚、东欧、南美等非传统优势市场，大功率发电动力批量出口新加坡、菲律宾等国家，并进入通讯高端领域，玉柴也由此成为行业首个内燃机海外销量累计突破50万台大关的企业。

目前，在车机动力领域，玉柴集团给120多家整车客户做配套，工程机械是其核心业务领域之一，玉柴发动机的发展见证了中国工程机械制造在核心技术上的成长轨迹。

以挖掘机为例。国内生产挖掘机可以分为两大类别，即履带式和轮胎式。李汉阳说，轮胎式发展初期是国产和进口动力并存，在高端配置上以进口动力为主，中低端以国内动力为主，但经过十多年的发展，现在市场上基本都配备国产动力，国外品牌完全退出了轮挖市场，玉柴则在轮胎式挖掘机占据了69%的市场份额。

不过，履带式市场，尤其是国内大中型挖掘机领域，发动机依然以进口品牌为主，国产动力几乎可以忽略不计。

李汉阳说，之前我国大中型挖掘机市场规模较小，国内主要发动机企业中等排量发动机都是基于卡车的应用场景来研发的，重点以满足高速工况的动力性、油耗、排放、可靠性要求为主，而挖掘机的应用场景是低速大扭矩，工作环境恶劣，原地大油门，散热差，发动机长时间处于高负荷状态，按卡车应用场景开发的发动机满足不了挖掘机应用场景的要求。

李汉阳认为，随着我国挖掘机市场规模不断扩大，国内包括玉柴在内的主流发动机企业都在针对挖掘机应用场景针对性的开发挖掘机专用发动机，大中型挖掘机依赖进口发动机的局面很快就会被打破。“在工程机械行业，与国外先进制造技术相比，发动机之间的差距应该比液压系统之间的差距小；而近几年来我们欣喜地看到，国产液压件也在迅速崛起，在挖掘机上已占据了一席之地。这给发动机行业更多地信心，我们有理由相信挖掘机的动力全面国产化已为期不远。”李汉阳说。

“还需3—5年”

“国产发动机和进口发动机区别在于生产一致性及配置复杂性。从性能样机的油耗水平看，国产发动机比较优秀，超过了某些国际大公司，但在达成油耗优势的一致性上还有一点难度。”在分析国产发动机与知名外资品牌的差距时，李汉阳并不讳言。

李汉阳预计，在以玉柴为代表的国内发动机企业的共同努力下，还需3—5年的时间可以弥平这一差距。

作为工程机械等装备制造业的核心零部件制造商，以玉柴为代表的发动机制造商过去这些年在研发上不吝投入和布局。

玉柴研发中心的整体布局，可总结为“四地五中心”，“四地”指的是玉林、南宁、苏州、欧洲（德国），“五中心”指的是玉林整机研发中心、玉林动传研发中心、南宁研发中心、苏州前瞻技术研究中心、欧洲研发中心等。

这其中，“玉林整机研发中心”是玉柴研发的发源地、大本营，主要开展柴油机及气体机的研发，从国三到国六的四代产品、十余年的持续开发均在玉林整机研发中心完成。试验能力是“玉林整机研发中心”的重中之重，具有开展整机性能、排放、耐久性、专项试验等能力、设备。

“玉林动传研发中心”的重点是动力系统与整车的匹配开发，已有十余年的研发经验，已具备及规划中的能力包括整车试验台架、动力总成台架、道路试验场等。“南宁研发中心”于2014年投入使用，是玉柴的新能源研发中心、兼顾柴油机的研发能力。玉柴新能源定位于后补贴时代，开发具备市场竞争力的领先适用产品，“南宁研发中心”具备新能源产品的全套设计、仿真、测试能力，并在智能化、网联化领域深耕多年。“苏州前瞻技术研究中心”则定位于前瞻技术开发，汇集长三角地区优势资源，聚焦于符合行业趋势的、五年后能够推出市场的技术及产品开发。“欧洲研发中心”旨在吸纳欧洲的先进技术，开展轻资产、高技术含量的技术开发及产品开发，支持玉柴欧洲公司开拓南欧市场，借助欧洲的技术精英开发全球领先的动力产品。

近几年，本土品牌发动机的关键技术突破明显。玉柴集团方面介绍，玉柴在柴油机自主控制器技术，已经开发出具有完全自主知识产权并满足中国T4排放标准的智能化电子控制系统（ECU），实现控制系统的完全国产化。

在清洁高效柴油机燃烧开发及排放标定技术方面，玉柴开发了达到国际一流水平的全新柴油发动机产品，掌握了关键的发动机热管理控制技术、高效SCR开发及标定技术等，所有产品均可达标欧六D和国六b阶段排放水准。此外，柴油机后处理技术、高强度高刚度曲轴技术、高性能活塞技术、智能化、特殊环境适应能力等方面均有技术创新。

李汉阳说，当前，非道路国四排放标准已发布，并将在2022年底实施，预计在非道路国四排放标准实施期间，国产动力会成为主流，甚至绝大部分替代进口动力。

为防治机动车排放污染，改善空气质量，我国从2000年开始实施重型柴油车国1排放标准，到2021年7月1日实施国六排放标准，仅用21年左右的时间实现重型柴油车6次排放升级，成为世界上重型柴油车排放升级速度最快的国家。

全国人大代表，玉柴股份新品试制装配工段工段长、广西玉柴机器股份有限公司内燃机装试工种技能大师许燕妮在今年两会带来了一份有关内燃机方面的建议，“国家在加强新能源产业推广与扶持的同时，仍须关注和重视高效内燃机的创新发展。建议国务院牵头组织编制内燃机产业高质量发展规划，建立‘降低内燃机燃油消耗和二氧化碳排放标杆产品的领跑机制或公告目录制度’，整合国内研发资源和力量，开展科技重大专项攻关项目及关键零部件进口替代示范项目，推动内燃机节能减排新技术和新产品的推广应用。同时建议开展内燃机产业军民融合协同创新发展专项工作，加快我国国防装备‘动力心脏’国产化进程。”

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