拨开浓雾:探寻工程机械产业环保价值

2015-08-21 200 0

   无论怎么回顾2013年,它都已经过去了。
 
  窥探去年以来国家对整个中国装备制造产业的把控,我们可以说新一届国家领导班子在产业经济调整的各大举措里,从牛刀小试已趋于化境。世界著名的经济机构在研判未来中国经济走向时试着描绘出了一个大致的轮廓,从国家总理李克强的“李克强经济学”再到国家主席习近平的“习近平经济学”,“挤水分”“去水分式增长”这种理念已被外界研判为国家最高层在调整产业发展格局中的一个重要思路,其主要表现为不出台刺激措施,推行结构改革,以短痛换取长期的可持续发展的种种概念。因而这种思路无疑会促使包括工程机械产业在内整个装备制造业“向内发展”。由此我们可以研判,2014年工程机械产业在营销促销的噱头上会有所收敛,而企业们对于产品技术升级、环保拓展、产业链延展将会成为重中之重。岁末年初,时值雾霾又临于中华大地,环保方向的热点以及对其关乎产业的内生价值挖掘,值得我们在本期再次探寻。
 
  标准的价值
 
  对于工程机械产业环保的竞争,我国工程机械产业的环保节能问题并不乐观,目前处在一个追赶的阶段。中国科学院发布的一项调查显示,我国是全世界自然资源浪费最严重的国家之一,在59个接受调查的国家中排名第56位。工程机械行业作为内燃机产品中除汽车行业之外的第二大使用行业,由于其排放密度大,排放指标又劣于汽车,因此对环境的污染更为严重。
 
  前一段时间有媒体报道,如果对国内上路工程机械产品全部实施国四/欧四标准的话,国内品牌的泵车、起重机等设备受到影响将会很大。以产能过剩最严重的混凝土机械泵车为例,如果其过渡到四阶段标准,那么99%的底盘都需进口,成本要超过100亿元。我国工程机械的国四排放标准实施已经推迟了两次,原本应该从2012年1月1日开始,却因为油品的问题做不到。专家指出,在国三柴油油品目前尚不能在全国范围内满足供应,国三油品质量标准不能达到含硫量350ppm以下的的前提下,强行推重型柴油车国四,不但达不到柴油车国四阶段标准要求的尾气污染物限值,更会给国四车辆的运行造成极大损害,甚至可能导致车辆大的故障乃至“瘫痪”,商用车产业和物流产业升级都会出现重大问题。因此坊间计划在国四/欧四标准之后,计划要往油箱里面加尿素,以实现车辆正常运转。
 
  我国在内燃机排放标准的制定上主要参照的是欧洲的尾气排放标准。面对蓝海,国内配套的主流内燃机行业还在为国三/欧三标准到国四/欧四标准跨越而纠结的时候,国际内燃机巨头康明斯已然在2013年下半年发布了与斯堪尼亚合作升级的欧六排放发动机。在苛刻的欧美排放标准下,游戏规则的制定愈发有了IT产业“摩尔定律”的特性。摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(GordonMoore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。
 
  当下,欧洲的内燃机废气排放的标准一般每四年更新一次。在1992年欧洲实行了欧洲一号标准,从1996年开始实行了欧洲二号标准,从2000年开始,实行了欧洲三号标准,从2005年开始,实行了欧洲四号标准。相对于美国和日本的汽车废气排放标准来说,测试要求比较宽泛,因此,欧洲标准也是发展中国家大都沿用的汽车废气排放体系。
 
  康明斯的产品所达到的欧六标准,相对于90年代的欧一标准跨度的变化是空前巨大的。据了解,作为当前欧洲最严格的的内燃机排放标准,欧六标准排放比欧一标准降低了99%;比欧五标准氮氧化物(NOx)降低77%,颗粒物(PM)降低50%。苛刻至接近零排放的欧六的测试方法则更为严苛,颗粒物的测量由计重改为计重和计数相结合,使得针对颗粒物排放的要求异常严格。对发动机运营过程中的排放监测,将以更加严格的OBD法规为依据,并首次加入对颗粒物的监测。康明斯打造的ISB6.7发动机,直列六缸,主要应用在城市公共交通领域,其最大功率可达310马力,峰值扭矩保持在1100牛·米的高位,适用于城市客车复杂的工况。
 
  欧美产业公司的强大是其引领标准的基础,我国的赶超升级任重道远。谁掌握了最新的标准谁就掌握了市场的主导权。
 
  欧美用先进技术引领了当前内燃机环保节能的产业标准,同时指引了作为追赶者中国产业产品的努力方向。例如康明斯的欧六发动机在选择性催化还原系统(SCR)与冷却式废气再循环系统(EGR)有效进行结合,努力实现最佳平衡实现设计改良,加强配套适用性,另外辅之以先进的缸内燃烧技术,与欧V相比噪音更低,无空气辅助柴油机排放处理液(Adblue)喷嘴增强可靠性与耐久性;先进的颗粒滤清器(DPF)和可变截面涡轮增压器(VGT)提高优化低速大扭矩等重要特性和操控性,实现大幅降低氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的排放水平,同时保持优异的动力性、可靠性和燃油经济性都值得中国同行的借鉴研仿。
 
  “蓝海战略”的关键
 
  2013年三一与中联争斗的风波逐渐趋于平缓,三一“迁都”北京的计划在有条不紊的进行中。2013年12月初,三一集团旗下的北京市三一重机有限公司以2.7亿元拿下了北京昌平区南口镇工业项目用地,而此前该地块旁边的一期用地同样被三一收入囊中。
 
  三一布局北京是打造世界级工程机械企业的重要一步。在国内市场疲软的背景下,探寻于蓝海国外市场,三一只是国内工程机械企业之中的一个代表。近一段时间以来,各大企业在国际化的进程上屡出新闻。李克强总理“高铁外交”后,中联重科布局东南亚起重机市场;徐工随车公司的QZF10E清障车成功挺进印尼;作为国际化程度较高的港用工程机械产品正面吊方面,三一港机H8系列新品发布,包括H8集装箱正面吊运机、H8集装箱空箱堆高机,以及混合动力集装箱空箱堆高机三款H型系列产品。
 
  企业走向国际化,在产品技术水平竞争中,突破出口对象国的绿色壁垒是成功树立国际形象与立足国际市场的关键。工程机械企业国际化道路中,吃过许多环保贸易壁垒的苦头。曾经一家企业的装载机产品想要走出国门打开国际市场,但由于国内发动机尚达不到出口的要求,只能采购国外品牌的发动机。以一台5吨的装载机为例,国产发动机价格大约在4万-5万元,而外资品牌大约需要7万-8万元,企业为了实现达标,必须付出更多的成本,而国内工程机械企业之间风起云涌的“蓝海战略”竞争,出于对国内企业产品链同质化竞争格局的考量,打价格战的高性价比噱头并不能长久,节能减排、绿色环保在排放指标、噪声、振动、可靠性等方面打造一个立体的竞争标准,让“蓝海战略”拥抱“绿色宝剑”环保带来长久的利益附加值对企业会更加有利。
 
  在工程机械产品的使用者看来,环保与节能是划等号的。解决工程机械的排放问题必须从动力系统入手,在混合动力还未完全发展成熟的今天,更多厂商在机器改进时会选择发动机与传动系统、工作系统和行走系统的合理匹配,以期达到良好的节能减排效果。于是让我们习以为常的是,工程机械每一款新产品的推出,其打出的宣传语总离不开“降耗高效”一词,作为“燃油大户”,在油价飙升的今天,用户最实际的需求当然是希望以最低的燃油效率达到最高的价值回报,厂商也正是抓住用户这一心理,在产品设计上也力图将节能降耗做到最完美。
 
  市场心理决定了围绕着低耗油率与低排放而出台的一系列国家标准以及欧洲市场上重要的欧洲标准的目的。在矿山工程机械方面,近年来我国提出的绿色矿石标准在欧美国家早在19世纪便已出现雏形,国际市场上这些对环保与节能具有根深蒂固认识的国家和地区,它们的工程机械产品在环保节能技术上拥有雄厚的竞争力。自上世纪90年代起,发达国家工程机械已经进入信息化发展时期,节能与环保、安全技术、自动化控制技术、可视化技术、人机工程、故障诊断与监控系统、机群作业信息和控制等方面被普遍重视,并出台了相应技术标准。工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势,大多数国外工程机械均采用微机控制技术,实现各种工况下自动判断、控制机器发动机的功率输出,达到发动机的最佳功率匹配,减少发动机的燃油消耗,并自动诊断机器状态,可以提醒驾驶员及时修理机器,使其始终保持良好状态。工程机械的产品设计与制造要考虑适应环境生态发展的要求,开发研制环保、节能型产品是今后工程机械的发展趋势。为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求,国外工程机械公司主要从降低发动机排放、提高液压系统效率和减振、降噪等方面入手。
 
  2013年的北京BICES展上,国际工程机械巨头卡特彼勒发布的305.5E小型液压挖掘机的技术实力便可见一斑。卡特彼勒在吴江生产的这款小型挖掘机械市场目的性很强,瞄准的便是未来我国的城乡一体化工程改造当中,狭小作业环境与低强度的挖掘机市场。305.5E搭载了卡特引以为傲的卡特彼勒C2.4高效直喷发动机,采用新技术打造的新的直喷燃油系统是卡特发动机提高燃油效率的杀手锏。另一方面,305.5E还采用了卡特彼勒独有的“高精度液压系统”,其功能是平衡液压系统流量与发动机转速和功率保持一致。该系统的设计提供精确,快速的液压响应,在各种运行工况下,有效缩短作业循环时间便意味着节省动能与油耗,在操作性和实用性方面兼顾节能环保,这是老牌工程机械巨头在动力和液压领域的积淀与雕琢。
 
  世界上一流的挖掘机产品如沃尔沃、日立建机等国际品牌总会是在高标准的动力系统与液压元器件上做文章。作为赶超者的中国工程机械企业也总会在自己的产品上标注康明斯发动机、川崎液压的字样以保证质量与信誉。由此看来,如果说做到环保与节能使得国际化道路更好走的话,那么打造自主环保与节能产品配套体系才会使得行业的利益最大化。“蓝海战略”的背后支撑是自主战略;“绿色宝剑”其实是企业自主核心技术的“宝剑”。
 
  “双刃剑”下的困局
 
  环保是市场需求,是产业升级的导向,是装备制造产业进步的鞭策者。但同时环保也意味着贸易壁垒,意味着对达不到环保标准的中小企业的冲击。
 
  国内各省市在对重型工程车辆排放标准的审定,在目前看来还处于一个不明朗的混沌状态,2013年我国非公路工程机械设备实行国二标准已逾九年,非公路工程机械排放标准略微滞后于上路工程机械设备。而在西方发达国家中,美国在2013年开始实施Tier4过渡阶段排放标准,欧盟也在执行IIIB阶段排放标准,并且双方都将于2014年实施Tier4和IV阶段排放标准。
 
  2013年,北京市计划非道路工程机械设备二阶段排放标准升级三阶段标准,具体在实施过程中对于企业可以有1-2个月的缓冲时间,国内资质优厚的工程机械企业在国二标准过渡国三标准上并不存在难以逾越的技术瓶颈。有人算过一笔账,目前符合国三标准排放的工程机械设备,会在发动机上有30%的成本增幅,业界对此积极性不高,增长的发动机成本全要靠生产企业和用户来消化。在行业市场低迷的环境下,成本的上升将是企业和用户却步的最大原因,也将是国三推行的第一大阻力。
 
  锻造这把“绿色宝剑”已然成为了一把可以伤到既得利益的双刃剑。
 
  “北京市奥运会的时候,市政府曾提出要提前实现国4标准。意想不到的是国家发改委第一个反对。因为石油界说我们做不出来国4标准的汽油。(后经过能源部出面牵头,保障了国4油品的北京供应)正是由于油品的问题,到现在全国要推广国4、国5标准还有困难。”
 
  这是中国国际经济交流中心副理事长、国家能源委员会委员张国宝曾说过的话。油品问题制约的不仅是工程机械产业的环保升级,私人汽车和道路运输也同样如此。
 
  如何诊断行业环保升级问题,处理好复杂的内生性因素与外生性因素,让“绿色宝剑”不斩敌一千,自损八百,顶层的设计谋划至关重要。国家主席习近平上任后曾在数次的重要讲话中提到改革要更加注重系统性、整体性、协同性,他强调在深入调查研究的基础上提出全面深化改革的顶层设计和总体规划,做到改革不停顿开放不止步,且不失时机深化重要领域改革。工程机械产业的环保升级之路显然前途是光明的,是不能停顿的。国家最高领导层对改革问题的方法论如果落实到解决当前环保标准与工程机械产品升级的问题上来,完全是行得通的。企业想要运用先进的制造技术,提高发动机、液压、行走等关键零部件的制造水平、环保节能水平一定会运用到现代化的设计方法和手段。
 
  因而有专家指出,我国开发环保型工程机械首先应从产品设计开始。发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷;工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环,减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环;另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。
 
  2013年,工程机械产业环保范畴里还有个热点话题是“再制造”。再制造是对报废产品的二次利用,逆向思维来看,若能在源头也就是在工程机械产品的制造阶段将更多的可再生利用材料和资源整合其中的话,可以降低再制造的难度。于是有专家建议,环保型工程机械首先应采用能再生利用的材料和资源,在各系统及部件设计中所选用的材料应是可回收、易分解、能再生,而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。尽量采用低环境负荷材料,工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。
 
  另外,长寿命也是所有机械产品普遍追求的设计原则。因为延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。工程机械产业在规范化的社会大生产过程中,各系列产品同类零部件的互换性和通用性不但是环保问题亦是一个对客户售后服务的保障问题。
 
  结语:综合来看,目前国内的体制形式对工程机械产业发展节能减排的路线并不乐观。但严峻而萧条的市场需要绿色的清风,为了这个我们共同守望的工程机械产业长青,为了人民群众的蓝天碧水,我国工程机械行业必须要走在节能减排的路上。如今,国家在改革发展模式上不断地在攻坚克难,已解决油品问题,完善顶层设计;主流工程机械企业也已相继在原材料、产品设计、生产制造等多方面逐步推进着节能减排,着力促进产品系统升级和技术革新。环保节能只争朝夕,但又不是一朝一夕的事,希望能尽快拨开浓雾,尽早不畏浮云遮望眼。

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