2024年以來,發動機巨頭康明斯逐漸向車輛健康智能轉型,其中包括利用發動機互聯技術助力X15?GHG27提升車隊正常運行時間,這是繼2018年以來,康明斯第三次公開宣布新的戰略轉型方向。
康明斯(Cummins Inc.)創立于1919年,最早以研發與生產高效柴油發動機著稱。自20世紀(參數丨圖片)30年代起,其T型柴油機憑借可靠性和高扭矩特性迅速風靡全球商用車輛領域。過去十年中,康明斯從傳統道路柴油發動機制造商逐步演變為涵蓋多種低碳與零碳燃料發動機(天然氣、可再生天然氣RNG、甲醇、氫)、電池與燃料電池動力系統,以及智能化發動機健康管理與互聯技術的綜合動力解決方案提供商。
汽車總站網嘗試通過分析產品線布局、發展戰略與典型技術應用,結合美國及全球排放法規視角,系統梳理康明斯商用車動力業務的轉型與升級軌跡,闡釋康明斯商用車動力領域業務轉型的底層邏輯,供國內商用車產業鏈企業參考。限于水平和資料,本文不足之處,還望行業中人多多指正。
康明斯的多階段轉型路徑
康明斯作為全球領先的商用車發動機與動力系統解決方案供應商,率先完成以下多階段轉型:
第一階段:2005年前,產品線基本為柴油機,以優化燃油經濟與排放性能為主。
第二階段:2006年至今,在發動機產品方面發力天然氣發動機與可再生天然氣(RNG)發動機。
第三階段:2016年,產品線得到拓展,布局氫燃料電池,氫燃料內燃機以及動力電池系統。
第四階段:2023年進階到發動機互聯與數字化運維,基于發動機互聯、遠程診斷與人工智能預測維護等數字化產品,全面提升車隊正常運行時間和總擁有成本表現。
康明斯每一次產品線升級,均與相應的排放法規、市場需求及技術成熟度緊密耦合,形成“法規—技術—市場”相互驅動的良性循環。
柴油發動機與排放法規驅動的優化
康明斯傳統的X15系列重型柴油機,憑借最高605?hp、2050?lb-ft扭矩的動力參數,長期主導北美重卡市場,其不斷迭代的優化曲線,深受美國EPA中重型公路壓燃發動機法規的驅動與檢驗。
2024?EPA及CARB排放法規要求更嚴格的NO?與顆粒物限值,促使康明斯在2024款X15 發動機中引入單模塊后處理系統(SingleModule? Aftertreatment)與高壓共軌(XPI)燃油系統,實現對NO?轉化率的顯著提升,同時兼顧更長的維護周期。
面向2027年更嚴格的溫室氣體與NO?標準(EPA GHG 27),2027 X15柴油機在發動機基體優化、氣缸蓋/活塞設計改進、四通道SCR/DPF并聯雙模組(Twin Module)后處理、電加熱器與48?V輔助電源等技術上持續突破。
與伊頓(Eaton)合作的Endurant?自動變速箱與Cummins Drivetrain/Braking系統一體化,使整車功率傳輸更高效,同時基于GPS展望的預測換擋、上坡增壓等功能,進一步提高燃油經濟與運營穩定性。
迭代過程中,康明斯持續發布遠程診斷與預測性維護功能,Cummins Connected Solutions?與Insite?等數字化工具,可實時監控發動機運行參數,并通過智能算法預測消耗件壽命與故障預警,從而降低意外停機率。
低碳零碳燃料發動機技術探索
面對全球“碳價”與低碳燃料政策(如加州LCFS、歐盟燃料質量指令FQD),康明斯積極布局天然氣與可再生天然氣(RNG)發動機:
2024?年推出的X15N引擎,以500?hp/1850?lb-ft的動力,實現與柴油機同等性能,并兼容高壓壓縮天然氣(CNG)與RNG,以“零調整”模式切換燃料。
RNG技術可在不改動發動機硬件的情況下,實現90%以上的生命周期碳減排,且運行噪音更低,成為長途物流與港口運輸的熱門解決方案。
2025?年獲DNV AIP(Approval in Principle)的QSK60甲醇雙燃料發動機,覆蓋2000–2700?hp,標志康明斯進軍超重載市場的可再生甲醇動力能力。
與英國政府合作的甲醇動力船舶項目,以及多家公司組成的甲醇改裝套件聯盟,展示了康明斯在甲醇燃料安全性與性能可行性方面的行業領先地位。
這一階段的技術驗證與應用示范,為后續更清潔的氫能與電動化技術奠定了溢出效益與產業鏈協同基礎。
新能源動力:氫燃料電池與動力電池技術
在實現“Destination Zero”零排放戰略框架下,康明斯加速布局零排放動力。
氫燃料電池方面,康明斯與Golden Gate Zero Emission Marine合作,為北美首艘商用零排放渡輪提供360?kW質子交換膜(PEM)燃料電池組,實現100%水與電力副產物。
氫發動機技術線(Hydrogen Engines)則延續內燃機思路,借助綠色氫氣與可再生電力,實現與常規發動機相似的功率輸出與適配性。
電池電動方面,2023年Accelera(康明斯旗下零排放業務部門)、戴姆勒卡客車公司和佩卡公司組建一家合資企業,生產用于商用電動汽車和工業應用的電池單元。2026?年Accelera?與五十鈴(Isuzu)聯袂推出中型F系列LFP電池電動卡車,憑借高安全性與循環壽命特性,瞄準城市物流與配送市場。
同期,康明斯在明尼蘇達弗里德利(Fridley)工廠獲得1060萬美元IRA 48C電解槽制造稅收抵免,支持綠氫與電解氫技術的量產化。
智能化與數字化轉型
隨著產品線的多元化,康明斯同步構建數字化運維與智能化增值服務。INSITE?發動機診斷軟件提供電子數據讀取、故障指引與原理圖支持,助力服務人員縮短故障排除時間。Connected Solutions?平臺實時收集發動機運行大數據,并通過AI算法提供預測性維修建議與零部件壽命預測,提升車隊利用率。在X15 GHG27時代,通過首裝Acumen?智能計算硬件與OEM車載終端,一體化接入云端分析,實現遠程參數下發與OTA軟件升級。Cummins Guidanz?數字服務套件則整合維修工單、配件管理與生產效率分析,為車隊與服務網點帶來端到端的數字化體驗。
此外,康明斯利用數據與AI能力還支持燃油經濟優化模型、駕駛行為分析與碳排放核算,幫助用戶在可視化平臺上直觀掌握運營績效與碳足跡。
發展戰略與內驅力
康明斯的多元化轉型基于“三輪驅動”戰略,即法規驅動、市場需求驅動與技術創新驅動。法規層面,美國EPA相繼出臺溫室氣體GHG Phase 1/2/3、加州CARB零排放要求,以及歐盟Euro VII標準,倒逼發動機性能不斷突破。市場層面,物流與卡車運營商對總擁有成本(TCO)與正常運行時間的雙重壓力,促使技術需兼顧綠色低碳與經濟效益。技術層面,Cummins HELM?燃料中立平臺、Power Onward品牌與Destination Zero愿景,為跨燃料、跨架構的協同創新提供了組織與資金保障。
通過靈活的多動力路線與前瞻性布局,康明斯在保持傳統內燃機競爭力的同時,也在零排放與智能化領域搶占制高點,為全球商用車動力市場的未來版圖注入持續動力。
總結
過去十年,康明斯在商用車動力領域的轉型之路,是一個從燃油經濟與排放管控出發,逐步走向燃料多元化與零排放,再邁向智能化運維的全歷程轉型升級。柴油機的持續優化打牢了基礎,天然氣與RNG的應用實現了低碳過渡,甲醇與氫能源進一步探索了碳中和路徑,而電池電動與燃料電池則引領未來零排放技術。智能化與數字化,則為這些多元動力系統帶來更高的效率與可靠性。面向未來,隨著法規趨嚴、市場多樣化需求與AI技術成熟,康明斯將繼續以多動力、全鏈條與數字化優勢,驅動商用車動力領域的綠色與智能化轉型。
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