传统动力供应商的生死题，涡轮器大厂盖瑞特给出解法

作者：驾仕派
2021-04-28 13:13
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作为全球最知名的涡轮增压器供应商，盖瑞特从霍尼韦尔独立之后发展似乎更快了——这里面很大原因得益于中国市场所引领的小排量涡轮增压器的普及。一个数据是，截止去年11月，盖瑞特向中国市场交付了第2000万台涡轮增压器，实现第二个1000万台这个数字仅仅用了四年时间，而第一个1000万台则用了22年。

“中国是全球最大的汽车市场——而且疫情后恢复得非常迅速。盖瑞特在中国的表现非常亮眼，年同比增长达到32%。”盖瑞特全球总裁兼首席执行官芮博廉表示。

盖瑞特在内燃机领域的涡轮增压技术无疑是极其领先的，其拥有大量的专利技术能够帮助主机厂完成其具有特别技术特性的发动机。比如通用的2.0T可变缸发动机、日产VC-Turbo发动机、大众EA211 EVO等等先进技术发动机都有盖瑞特涡轮增压器的参与。只是随着当前传统内燃机产品越来越没有话题性，盖瑞特这样的一级供应商往往被视作“没有想象空间”的传统势力。

所以，盖瑞特这次在上海车展上展现出了和全球主流车企一起“拥抱变化”的决心。盖瑞特宣布，为了满足中国这个最具活力的市场，他们正在扩建武汉生产基地，计划将在2022年初引入全球首条VNT（可变截面技术）高速自动生产线，并将电动增压技术产线引入上海工厂，同时为中国客户展现并提供更多先进和安全的电气化技术及网联汽车软件方案。

“如果说盖瑞特的涡轮增压器业务是今天的业务，然后电动涡轮增压技术、空压机燃料电池是明天的业务，那智能网联汽车软件解决方案就是给后天的业务。”盖瑞特方面这样形容自己的前进路线。

明天：让涡轮技术也来电

“盖瑞特武汉工厂明年年初完成二期扩建项目后，会引进全国乃至全球首条高速全自动VNT生产线，为更多国内合资和自主品牌诸多车型配备相关产能。”盖瑞特中国乘用车业务总经理王成龙透露说。

他认为：“可变截面涡轮增压配合米勒循环，是目前主流的技术路线之一。未来3-5年在欧洲的占比将会非常高。”这项技术对于中国车企的利益点在于，在降低油耗的同时实现更好的发动机瞬态响应和动力表现。

不过对盖瑞特来说，此次上海车展上盖瑞特更愿意展示有着更长远需求的“电动涡轮增压E-Turbo”。据介绍，E-Turbo技术能够广泛应用于轻度混合动力和深度混合动力汽车，排放标准能够达到欧7要求。

这项技术并不是盖瑞特的一个技术雏形，而是已经宣布将首先应用于梅赛德斯-AMG的高性能车型上。紧凑小巧的一体化电动涡轮增压器集成高速电机，能够在48V/400V系统下为轻度混合动力和深度混合动力汽车提供电力辅助增压，这也是AMG选择盖瑞特的原因。

“电动增压器有很多方面的功能，主机厂的采用策略，有的偏性能，有的是偏节油。例如性能的话，首款量产车它可以用2.0的发动机替代以前的V8的发动机。在油耗表现上初步推算可节约1-3个点。在高速巡航的时候，可以将多余的废气能量转换成电能回收，补偿电池或电驱系统。”王成龙进一步解释到。

盖瑞特能够首先量产电动涡轮增压器，都是通过盖瑞特自有的能量管理软件来控制实现的。由于E-Turbo非常小巧，一个电机只有4厘米厚度，没有定位器和位置传感器一类的装置，所以必须要依靠软件来计算涡轮增压叶片的转速、启动时间等等，需要复杂的电机控制系统。

与此同时，和电动涡轮增压器类似，盖瑞特也内置了高转速电机的电动空压机（E-Compressor），通过电力为轻度混合动力和深度合和动力汽车提供额外动力。和涡轮增压器组合使用，可以驱动压轮极速响应，消除涡轮迟滞，并让发动机实现更大扭矩。而盖瑞特新一代电动空压机在实现更高功率的同时，体积更轻、尺寸更小，满足发动机小型化设计的需求。

对于这些电气化技术的未来前景，王成龙非常之有信心。他认为去年底发布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，计划到2035年有50%的车型都是节能汽车，这意味着车企正需要借助盖瑞特的电动化技术来实现。

“我们接触了几家国内比较靠前的主机厂客户，他们都非常感兴趣。因为他们要开发超过45%以上热效率的发动机。盖瑞特的电动涡轮增压器，首先可以帮助客户提升车辆的发动机小型化；第二可以用更高效的涡轮增压器，以前涡轮增压器要做得（叶轮）比较小，兼顾刚启动时的低转速扭矩。现在我们可以用更大尺寸的涡轮增压器，低速扭矩的工况靠电机驱动，所以可以把增压器聚焦在更高效的区域匹配客户需求；降低油耗的同时，让排气更加通顺。第三个是有能量回收功能。得益于以上的几方面的优势，通过电动涡轮增压器把它的热效率能够提升到45%以上。目前我们已与几家客户进行预研。”

更长远来看，盖瑞特还布局了氢燃料电池电动空压机，并且已经迭代发展到了第三代。盖瑞特介绍，相比已经搭载于本田 CLARITY轿车的第一代产品，第二代体积就小了近30%、转速电机从10万转提升到15万转，这样更容易被布置，并且提供带膨胀端的产品设计选择，实现能量回收，总体上可使自身功耗下降30%-40%。而几乎同步推进的第三代产品则是采用了集成式设计，能够支持10万台规模级别。

“我们产品组合的一个优势是有电动增压器，很多电机、核心部件设计是可以共用的，所以随着它的广泛应用，这个10万台的拐点也会更快到来。”王成龙对盖瑞特在氢燃料电池电动空压机达到10万级应用拐点谈了自己的看法。在技术路线图2.0版本中也提到，预计2035年燃料电池汽车保有量能达到100万辆左右。

后天：智能网联的先发优势

如果说盖瑞特在电动涡轮增压器上的技术演进是可以想象的，那么“智能网联汽车软件解决方案”这一新业务几乎完全脱离了这家硬件制造供应商的传统范畴。

实际上，盖瑞特布局智能网联已经有了一段时间，早在2016年左右基于霍尼韦尔在航空行业等领域的知识及应用，通过对汽车系统的深入研究和深耕汽车行业的多年经验，决定为主机厂开发一系列智能网联汽车所需的软件方案。

盖瑞特智能网联汽车业务亚太区总经理吴军，是这个新业务在中国的创始成员，目前他已经在国内建立了一个四五十人的软件工程团队，针对国内市场，包括对客户的需求有更深刻的理解，然后有更快的反应和更好的服务。

吴军介绍说，这些软件解决方案包括三部分：

1、汽车智能健康管理软件能在汽车复杂的系统中检测出故障和异常，并提供自动或人工分析，并发送给汽车制造商，可帮助客户在故障发生前就预测到潜在风险，缩短车辆失效时间并降低维修成本。

2、盖瑞特车辆网络安全解决方案能像病毒探测软件一样敏感探测及防范外界对车辆的攻击，并在安全运营中心进行实时的数据分析，保证车辆系统收到的每条信息都可靠有效。

3、盖瑞特还开发了基于模型预测控制算法的先进控制软件，将其自主开发的增压系统控制和健康管理算法整合进电子控制单元(ECU)，从而帮助车辆提升性能表现，同时降低油耗和排放水平。

吴军简单地演示了解决方案中的一些功能，比如当车辆遇到故障和异常后，传统方式是对照检查手册来一步步排除故障，而盖瑞特提供的汽车智能健康管理软件是将收集到的数据上传到云端进行检测，然后再根据检测结果给出可能出现的问题概率。接下来4S店的维修人员就能够根据这个维修指引来一步步发现问题和修复，这样就大大提高了检修效率，尤其是可以纳入车队管理，能够提升车辆利用率和客户满意度。

另一个展示案例是在智能电动车时代可能更担心的问题——当车辆在行驶过程中被黑客攻击从而发生行驶危险。“现在的智能化程度可能导致车辆从娱乐系统受到攻击，从而影响ADAS驾驶系统产生误判，导致车辆发生危险。所以盖瑞特的车辆网络安全解决方案可以检测到异常的信号，直接屏蔽掉这些信号。”吴军说。

“在安全监控方面的服务，一个是我们在车端的侵入检测系统，还有一个是在主机厂云端的‘安全运营中心’。这两个结合起来，我们可以对车辆的行为、各种异常信号来进行管理排查、修复、报告。”他进一步解释了方案。针对一个有疑问的命令，拦截的优先级要高于执行，因此一个正在发生的黑客攻击行为即使无法立即得到定义，也将被挡在汽车之外。此外，先进的机器学习能力还将帮助安全运营中心不断扩充其安全规则。

吴军还透露，关于车辆健康管理的服务，盖瑞特已经在好几个主机厂的主力车型进行量产化了，包含了乘用车、商用车和电动车。网络安全服务将于明年与国内客户共同推向市场，基于先进控制的量产开发也在进行中，预计明年上市。

事实上，盖瑞特非常强调其集中在车辆网络安全和健康检测系统解决方案上的专注性，而暂时没有计划涉足于诸如现在比较热门的OTA等方面。在吴军看来，随着智能电动车越来越多，软件解决方案业务是一块有着无限潜力的新市场，同时虽然很多主机厂开始提出全栈的开发能力，但是他认为每个全栈它的边界是不一样的。

“主机厂有时候能力强，它的资源多，它可以往前再推进一些；它的资源少、人员少，它可能再往后退一些。但我相信大家最终会形成一种合作的形式。我们关注的是这一块的深度，主机厂关注的更多是一个广度，虽然主机厂也会往上走，所以我想我们肯定能找到一个合作的边界点。”他说：“实际上我们拥有本土团队，也有本土化能力。我们会建立我们终端到终端（end to end）的机制，基于模块与平台提供定制服务。”

总结：

在面对下一个十年的中国汽车市场，电动化和智能化是必然的趋势。作为一家现在主要业务还集中在内燃机上的一级供应商，盖瑞特在电气化转型大潮中的布局无疑是极其领先的，这得益于其灵敏的趋势触觉和对自身业务深度的高度整合。

实际上，盖瑞特一方面坚信纯电动车和节能汽车会长期并存的这一态势，因此对“明天”的业务做了着重布局，也衍生出面向氢能源时代的技术储备；另一方面盖瑞特也开拓了智能化时代的“新战场”，从硬件到软件的横向跳跃也是这家企业65年来最大的一次变革。