霍尼韦尔多重技术引领行业未来

作者:晓风 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2017-04-20
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霍尼韦尔在上海车展展示了最新的汽油VNT可变截面技术、最新的电动增压产品、三款软件解决方案,以及新一代车用环保制冷剂HFO(氢氟烯烃),这些技术可以帮助车辆实现二氧化碳排放,并提高燃油经济性。

作为世界领先的涡轮增压器供应商,霍尼韦尔携多项创新技术亮相2017上海车展,同时也表达了对中国市场的高度重视。正如霍尼韦尔中国区总裁兼首席执行官盛伟立先生所说:“我们制定了在中国的长期战略规划,并致力于‘成为中国式竞争者’。这一发展战略结合了霍尼韦尔强大的品牌、国际市场准入和全球运营体系以及本地竞争者的心态。我们以最快的速度、本地创新、本地决策、积极的定价和采购效率,鼎力支持中国汽车行业。”

霍尼韦尔在2017上海车展展示多项全新技术

霍尼韦尔展示的创新包括最新的汽油VNT可变截面技术、最新的电动增压产品、三款软件解决方案,以及新一代车用环保制冷剂HFO(氢氟烯烃),这些技术可以帮助车辆实现二氧化碳排放,并提高燃油经济性。

霍尼韦尔交通系统全球副总裁兼高增长地区总经理金晨海先生指出:“霍尼韦尔在汽车、航空航天和自动化领域的独到技术,使我们能够不断创新,为传统的动力总成系统提供具有差异化的涡轮增压技术、电动增压技术及汽车软件解决方案。此外,我们将通过霍尼韦尔的产品组合,为汽车领域带来更多创新技术,使车辆更安全、互联、节能、环保。”

霍尼韦尔交通系统全球副总裁兼高增长地区总经理金晨海先生

 

汽油VNT可变截面技术

霍尼韦尔携最新的汽油VNT可变截面技术亮相上海车展,该技术可进一步减少10%的二氧化碳排放,提高燃油经济性。据介绍,该汽油VNT可变截面技术将率先应用于大众集团的1.5L发动机平台。这一产品采用可变截面涡轮取代传统的排气泄压阀。通过与“米勒循环”的配气相位技术配合使用,这款涡轮增压器将分担发动机部分区域内的更多工作负荷,从而提高发动机的热效率,并在几乎所有转速下减少二氧化碳排放并提高燃油经济性。

霍尼韦尔最新汽油VNT可变截面技术

在过去的30年间,霍尼韦尔已在近7000万台柴油发动机上使用了可变截面技术。通过技术创新和源自航空科技的工程能力,无需额外材料开发,霍尼韦尔成功地在更高温度的汽油发动机上实现了首款适用大规模量产车的汽油可变截面涡轮器。

 

电动产品

霍尼韦尔在车展上首次向国内客户呈现了电动增压产品,帮助整车厂商提升动力性能并满足排放法规的要求。具体包括:

·  电动增压——一个小体积的电动空气压缩机,可帮助传统的增压发动机在多种转速条件下提升15-30%的加速性能,燃油经济性提升10-15%,并减少20%的氮氧化物排放。

·  电动涡轮增压——与电动压缩机的作用类似,但电动涡轮增压结合电动压缩机与传统的涡轮增压器为一体,在改善封装和成本的同时将多余的能量返充入车辆的先进电力系统。

·  燃料电池空气压缩机——霍尼韦尔独特的设计帮助将上一代氢燃料电池的体积缩小40%,并持续提供远高于行业水平的功率输出。霍尼韦尔凭借其在航空航天行业的工程能力,将无油的空气轴承引入到电动增压设备,并在本田汽车公司的Clarity氢燃料电池车上实现量产。

据预测,电动车辆和混合动力车辆的全球年销量将从2016年的300万辆增长到2021年的1600万辆,因此,霍尼韦尔预测,这三款电动增压产品的市场需求也将不断增长。在电动汽车中,轻混车辆预计将占比46%;全混合动力车辆将占40%;纯电动车辆将占剩余14%中的绝大部分。霍尼韦尔预计,70%的轻度混合动力车辆将配有单套或多套增压系统(机械和电动)。

软件解决方案

霍尼韦尔还展示了三款软件解决方案,用于诊断和预测车辆状况,保护车辆的网络安全,并帮助缩短动力总成开发周期。

· 集成车辆健康管理(IVHM):新一代的车辆诊断系统,可以降低车辆诊断成本和故障发生率,通过判断故障根源、降低不必要的换件成本和维修时间,帮助车队提高管理效率。

·  网络安全——凭借在航空航天领域丰富的网络安全经验,霍尼韦尔可以为汽车制造商提供更周全的保护方案。这款方案可以识别黑客入侵,结合多方面数据综合判断信号的可靠性,同时将信号上传至运营中心,展开进一步的自动及人工分析。

·  OnRAMP先进动力总成设计套件——霍尼韦尔借助气路控制、虚拟传感器、混动控制与电池管理方面的独到技术,为动力总成控制提供优化成本和时间的OnRAMP设计套件。

 

车辆绿色科技

在展示先进环保的动力总成相关科技之外,霍尼韦尔的新一代车用环保制冷剂HFO(氢氟烯烃)也出现在展示区,与上一代HFC(氢氟烃)制冷剂相比,能够减少99.9%的温室气体排放并达到相同或更优的制冷效果。作为“室内空气质量专家”,霍尼韦尔还展出了一系列针对室内空气质量进行检测和净化的产品,包括PM2.5传感器、NOx尾气检测传感器、荣获红点设计大奖的室内空气质量检测仪和iF国际设计大奖的Air-Touch X2室内空气净化器。目前,霍尼韦尔正在积极和整车厂商寻求在环保材料和空气质量管理相关的技术合作,让车内环境更绿色、更健康。

 

 

展会现场专访实录

霍尼韦尔高管

受访人:

盛伟立——霍尼韦尔中国总裁兼首席执行官

金晨海——霍尼韦尔交通系统全球副总裁兼高增长地区总经理

Frederic Gerard——霍尼韦尔交通系统中国区研发及工程总监

吴军——霍尼韦尔交通系统亚太区软件业务总监

 

记者:从网络安全的角度来说,你们的客户是处于什么样的心态?是开始在在这个方面主动寻求合作,还是仍然没有这方面的意识?

盛伟立:我讲一个故事。去年下半年我曾带George Smoot,诺贝尔物理学奖得主到北航参加活动。在前一段晚上请他吃饭聊天,我问他,你的脑袋这么厉害,想听听你对人工智能的意见。他说其实很难说是否需要,好像我们今天讨论的互联互通一样,很难说你要不要。我问他什么意思?他说这样说吧,如果你今天太太生了一个baby,你很高兴赶到了医院。医生跟你说先生,我现在有一支针,打下去以后保证你六个月什么病都不会生,你打不打?95%的人说我打,过了一天回来讲,我还有一支针,打下去的话你的baby智力我保证超过150,你打不打?一千块,你一定打。第三天他又来,他说你知道吧,其实在世界上最容易生病的就是癌症,你再打一支针,一千块钱,他一生不会生癌症。一路下去,打了十支针以后,你会不会开始问,这个baby还是你的吗?

互联就是这样,不是一下子实现的,但是一旦开始,一定是一步一步连接起来。当你互联互通的时候,绝对有风险,也不可以避免,所以我们知道有这个风险,我们也在看如何解决。霍尼韦尔最优秀的是并购,现在的40%的业务是并回来的,因为我们看到市场里面有这个需求,我们看到自己的短板,我们就会去买世界上最优秀的公司并进来。我们知道这个问题,但是我们有没有这个解决方案的,我们不一定有这个解决方案,但是我们知道去寻找这个解决方案,就要知道我们能做什么,不能做什么,那么我们不能做的这一块一定要补齐,也是我们往前走的策略。

吴军:这与霍尼韦尔以前在飞机、其他工业上面的经验积累息息相关。因为实际上汽车上面的网络安全也就是对异常数据的识别,霍尼韦尔现在在这一块做了很多,所以我们知道怎么样的算法可以去区分这些异常的数据。我们有最核心的14种算法去区别什么是正常的通讯,什么是有恶意的通讯。一般的去做网络安全就是说哪些是异常的,哪些是不异常的,这个其实只是第一个层面,我们到第二个层面。也就是异常的数据,是因为我这个部件的功能失效引起的,还是攻击引起的?我们能够做到这个层面,这个层面是怎么做到的呢?一方面是我们算法,另一方面我们相当于做发动机的标定一样,我们这个系统要到车上跟车进行标定,就是我去了解这个车,就像我了解一个人一样,这样我就知道哪些是因为我生气引起的,哪些是真的因为外界攻击我引起的影响,所以这是我们非常核心的一块。一般来说,这种数据安全的话,大家会理解成像电脑上面的,那么其实我们也依托一个有点像以前卡巴斯基病毒软件除了在电脑上面去进行防毒检测之外,它还会有一个后台的中心,我们同样有这样的中心。这个数据处理中心最大的好处,就是它把各行各业以前历史上积累所有的东西都在这儿。这是一个巨大的数据库,只要你出什么异常,如果我在实时不能识别的,我会传到数据安全中心,我们数据安全中心里面也实施了相应的深度学习的系统来帮助我们的加速加快检测出它的异常信号,判断这个异常信号是因为我的功能失效引起的,新是外界攻击引起的。

金晨海:检测当中也有最后无法判定的,它会主动再请人工判定。也就是说它是一个完整的链,一个比如说大部分的数据运算中心的,我们的服务器自己就会去做,如果说他没办法做判断,我们还有专家一起去进行进一步的识别处理同时做集成。

 

记者:以后霍尼韦尔就是软件硬件业务各占一半了吗?

金晨海:我们觉得是这样的,我们叫做“power of connected”,互联的力量。对我们来讲,我们有很好的航空发动机材料,以及电控这些硬件的技术。但我们觉得这些还远远不够,还需要考虑软件方面的优势。霍尼韦尔在航空航天、石化炼油厂,都是受攻击的目标,这些对我们来讲,已经积累了非常好的安防的经验,包括我们的数据中心、数据库,所以这个也是我们能够在这个方面有这么一个基础。霍尼韦尔的一个特点,就是我们并不是什么样的东西都去做,我们要做的话,肯定是要把他做的最好,而且是要有备而来,才能够把这事情做好。当然,回到我们的汽车行业,我们觉得这几年,这个车变化非常快,我跟全球一些汽车企业的高层交流的时候,他们都跟我这样说,下面的五到十年的变化,有可能会超过前年,以前过去十年,五十年的变化。

 

记者:电动增压产品在普通的电动车和混合动力车上的应用情况怎么样?

Frederic:有两种截然不同的电动车的动力方案,一种是以氢燃料电动车,根据各国政府规定的燃油消耗限额目标,未来5年提升30-40%的燃油经济性。如果你了解各厂家选择的不同技术方案,你会发现每一种方案都能帮你提升10%左右的经济性。比如选择米勒循环+汽油可变截面的技术,提升10%, 选择全混方案,再提升10%。如果想达到政府规定的限额目标,你需要一个组合的技术方案,把几种技术结合在一起。我们已经看到有厂家选择混动方案和电动增压技术,来提升油耗表现。

另外发动机小型化,就会带来油耗根本性的降低。电子增压能够帮助我们进一步的缩小发动机的排量,从而降低油耗;

另一种方案就是新能源电池,这个是我们刚才展出的两级电子增压。所以这张图就是比较清晰了显示了我们不同的产品的技术路线,从微混,一直到全混、插电混,最后就是氢燃料电池。在这里面前三种都有发动机,而只要有发动机,就可以用到增压器。常规的增压器能够帮助降低一部分的油耗,然后在这基础上,我们还有电子增压,或者说纯粹是电子增压,或者说用电子增压加上我们的电子涡轮增压结合在一起。所以说就是前三种方案,我们都可以有两种产品来覆盖,最后一个我们谈到的是氢燃料电池,实际上它是能够加快氢和氧之间的反应,从而起到最高的功率。

金晨海:另外还有两个方面,一个是对于传统的,或者说非纯电动车而言,霍

霍尼韦尔都有非常精心的准备,我们的电子涡轮增压具有能量回收系统。目前,在赛车行业霍尼韦尔已经率先应用了这个技术。我们有两大的技术来源,一个是航空航天,一个是赛车,因为对于F1、勒芒等等所有的赛车赛事而言,我们都是一个非常重要的空气管理系统的提供商,包括能量回收。也就是说,霍尼韦尔的这些技术已经运用在了赛车行业。此外还有纯电动方面,我们在纯电动方面的产品,混合动力也能用。

 

记者:现在还有哪些航空的技术可以运用在汽车上?

吴军:我们刚才讲的那个集成式车辆,健康管理系统,其实这是一个典型的飞机上的应用。因为从飞机安全角度,需要对飞机的性能进行预测。飞机还是有可能会发生事故和问题的,那怎样去进行快速的维修呢?因为飞机上的维修很贵,相当于精确诊断,怎么进行精确诊断?另外,飞机上面有那么多控制系统,飞机上有1100多个电控系统,那么这些数据怎么去整合挖掘它的数据价值?这是大数据挖掘,现在其实霍尼韦尔从30年前就在这方面开始研究了,我们就说怎么建这种模型,怎么去推,那时候只知道是怎么去解决问题,结果发现现在最热门的叫人工智能、深度。

盛伟立:我们把这套已经往集成上转型,现在应用在车上面,第一做精确诊断,那么这个精确诊断和现在现有的方法是不冲突的。我们是基于现在的这些设备和诊断方法之上的一种基于人工智能,基于模型去做推理,一旦出现任何问题,或者异常数据,那么我们这块就会开始进行计算。就像我们会用机器大脑来代替人工大脑,一般都是维修工去进行检测,但我们现在是用模型来进行推理和计算。可能是什么样的问题?每个问题的百分比是多少?因为它是推理出来的,计算出来的,所以它不是大概的,它会告诉你百分比是多少,然后告诉你用什么办法去检测、排除,而且这种检测、排除的方法甚至可以依据你的成本,依据你的工时给你排序,选出最经济的方法。这样带来一个很好的作用就是非常精确的进行,而且不依赖维修工的经验。

这个产品的优点,一个是电脑模型做的事情可以推广到所有的汽车维修店去;第二,因为有这段精确的,很大的缩短了维修时间。因为现在维修是不断的换件,成本高、时间长,有这种经验非常好,我们在飞机上成功的经验缩短85%的检测时间,这是最精确的诊断。预诊断可能跟飞机上不太一样,预诊断的话,在飞机上面是怕它掉下来。在汽车是怕大批量遭毁,通过预诊断我们可以发现这个零部件是否会大批量的进行性能失效。因此开始有趋势的时候,整车厂就会发现它,就可以提前做设计变更,提前准备好要应对的东西。不然的话,等它真的大批量的失效的时候,要遭受它的声誉受到损失,成本极大的损失。那提前做好设计,可以提前去进行修正和更换,这样非常好的降低成本,也会保护品牌声誉。

再一个大数据,其实基于我们的模型再做大数据来说就非常方便了,我们现在甚至在跟我们的客户对他们一些设备的残值进行大数据挖掘,给他们带来价值,然后给保险公司的价值定位。因为现在就像汽车保险,就根据你有没有发生过事故,你跑了多长时间,而这些反应实际上是一个比较间接的,而且是比较粗糙的。但是它最终应该反应在你的性能上,那我们通过模型,通过我们大数据能准确的预测到你的性能衰退了多少?那么我可以定位我的保险的价格能不能给你打折,或者说我的价格提高,这样我的优质客户在里面。

金晨海:其实这个大数据是让我们能够进行迭代开发的非常重要的依据,因为它就不需要按照常规再去走完那么多辆车,那么多开发的时间。因为它能够把所有的数据积累下来之后,通过我们的算法就可以进行非常快的。新的这些设计研发的验证,这样的话就可以迭代的开发,不光是缩短它的时间,还可以这个数据真的更精致。第一,你以前涉及的问题肯定将来不会再做了,可以大大的缩短时间,要开发两代,有可能可以开发三代,迭代,所以目前的这套系统上面来讲有一个非常广泛的应用前景。刚才说过的在精确诊断只不过是一个优化,预诊断这个就是说能够提前去判断,这里面就有很多霍尼韦尔积累的数据,以前我们叫算法,现在叫人工智能都是这样,这是自我学习的一个工具。

所以这套系统也是我们用了比较成熟的一套系统,所以我们会把这套系统要做好,我们现在是觉得(IVHM)就是整车的健康发展集成系统。这是霍尼韦尔的一个大的平台,是我们觉得非常有意义的一件事情,也是我们中国客户非常感兴趣的一个平台,未来我们会进一步推进。这样的话你有了很多的数据,数据越多,越精确,越快,越能够在下一代马上来给你提供非常好的建议,也可以帮助你防止,发动机如果爆缸,整个发动机就废了。那如果是用IVHM我可以提前在它出现这种趋势的时候,就给他救治,或者是让他不可能出现爆缸的情况。安全也好,汽车的整个系统价值也好,对用户的保护也好,都是非常好的。系统上面还可以用作我们车队的管理,因为它的应用面是非常的广。

吴军:其实大数据分析大家都统称大数据分析,有很多公司是把数据全部拿过来做回归分析,简单的数学推导,然后跟数据这样的关系。但我们做的大数据分析的差异化在于,这一块我们也做,但是提前是模型驱动的大数据分析。为什么叫模型驱动?我之前基于我们对行业的理解,我们把这些数据中间放了一些机理放进去,这种做出来。

盛伟立:没有硬件生产经验的大数据分析是无效的。其实我们的挑战就是用什么产品跟技术在适当的时间进入这个市场,更有效的做投资。归根结底,一个好公司不但是要好技术,更要有好的方法应用他的技术。

 

记者:现在发动机小型化是一个趋势,也有很多1.0的发动机实现量产了,霍尼韦尔在小型化发动机这一块有什么比较好的合作项目?

金晨海:发动机的排量问题,并不是说我们把发动机的排量从2.0做到0.5就是最好的,这是极端化的。发动机要适度的小型化、轻量化,但不是极致的小型化、轻量化,所以需要考虑这么做的目的是什么?你的目的不是为了做成一个迷你发动机,你的目的是说怎么样让它有最轻的重量,有最好的油耗、最低的油耗,还有它非常好的动力输出,对吗?这是你为了车做出来的一个最好的解决方案,还有很重要的一点,就是排放。因为你还需要一个发动机完全能够达到国家要求的排放,中国的排放在逐步的升级,你还要去考虑排放要求的因素,因此需要综合考量。

现在交通系统面临环保的挑战,包括油耗、国家石油战略安全的挑战,几个挑战的叠加,说实话中国的确需要,而且正在加快速度来实现节能减排。目前增压技术已经证明是最经济的、最可靠和实用的节能减排的汽车。大众做了这个技术,用了米勒循环然后加上霍尼韦尔可变截面的汽油机的增压,耐高温的,空气动力学的要求非常高,他一下子就可以做到新推出来的车实现燃油经济性。

这样的话我们觉得这些技术是可以帮助降低油耗节能减排的,这是符合国家的战略。那么1.0的发动机或者1.2的发动机还有更小的发动机,我们的的确确都在开发,为什么呢?我们觉得2020年混合动力会越来越普遍,那混合动力的需求会更加需要一个小型的,轻量化的,体积还要小,动力还要好,轻量化的发动机,所以在混合动力上面有一些企业会考虑三缸发动机,1.6、1.8,也可能是1.5,所有的这些系列,我相信它都会在混合动力的这一波的新的增长上面会有一个很好的应用。这个方面大家才会考虑的是轻量化,功率密度高,分量又轻,又节能,然后再来配我的混合动力。会有需要来进行搭配使用,这个包括所有的电子增压,电子涡轮增压,这些我们觉得都会在混动的这一波,都可能是在2020年,我觉得有可能以后进入一个高速的增长期,这样可以帮助我们更好的节能减排。

现在涡轮肯定是越来越多,尤其是国内的小排量涡轮,但是因为国内的用车环境差别很大,温度差异很大,每个人的使用环境、使用情况也不一样。因为这两年的涡轮车型特别多,之后会不会这些涡轮迎来生命周期的结束?另外氢燃料电池,比如有的日系的车企也在研发这个东西,和小排量涡轮,会不会在未来有一个冲突?因为这两类东西都是追求一个节能,环保,以低碳环保为出发点。

金晨海:第一,涡轮发动机的开发经过各种极端天气的考验,包括高海拔。目前霍尼韦尔的涡轮增压器有一个特点,我们的每一台增压器,都经过美国法规标准要求的包容性的试验,哪怕里面的叶片碎了,速度比子弹还要快,都必须要包容在里面。我们每一个量产的项目都是这么去做的,所有经过这个实验,我们目前开发的涡轮增压器的产品,跟发动机是等寿命的,所以其实我们说实话,除了异常的事故,撞车,或者别的一些意外的情况,我们不认为增压器本身应该成为一个易耗品,它不是需要经常更换的一个产品。

装了这个增压器,机油和油品也没有特别的要求,对油品的要求,应该是跟目前的自然吸气的发动机是一样的,因为都是进气系统。从产品本身来讲,我们的增压器的材料,耐热的材料,所有的性能,每一台的产品,都经过了整个工艺的测试,包括我们的这些试验,所以这点上来讲,我想,目前的产品的应用,跟以前有很大的差异。另外,以前没有,但现在所有的日系丰田,本田,尼桑,全体增压,说明最终他们也会做正确的选择,而且这个技术已经成熟到这个程度,能够来这个方面进行用户保证。

第二个问题,我们觉得,在中国,全球,美国,欧洲都一样,会有一个相当长的一个周期,包括混动还是需要发动机。关于氢燃料汽车,的的确确是终极方案之一,或者说是唯一。我们也有纯电动,有氢燃料。氢燃料没有电池。我们不敢相信以后会有什么更新的技术,但是应该说每一条路线,有其意义,我们这个只是其中的一个部分,但是总的方向都是希望能效更高,更亲切,更环保。电池的问题,是大家不知道电池怎么去处理,生产的时候是高耗的,发电是用煤电,电池本身也是有环保的处理的问题。在这个之间,你会有多条路必须去走,我们相信国家也会越来越好的,可能建立比如一些碳排放的平台,交易平台等等,我相信这些都会去实现的,这就是我们倍受鼓舞的,我们相信国家,我们的政府也越来越聪明,可以帮我们一起做出更好的决定。

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