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2024年以来,发动机巨头康明斯逐渐向车辆健康智能转型,其中包括利用发动机互联技术助力X15 GHG27提升车队正常运行时间,这是继2018年以来,康明斯第三次公开宣布新的战略转型方向。
康明斯(Cummins Inc.)创立于1919年,最早以研发与生产高效柴油发动机著称。自20世纪30年代起,其T型柴油机凭借可靠性和高扭矩特性迅速风靡全球商用车辆领域。过去十年中,康明斯从传统道路柴油发动机制造商逐步演变为涵盖多种低碳与零碳燃料发动机(天然气、可再生天然气RNG、甲醇、氢)、电池与燃料电池动力系统,以及智能化发动机健康管理与互联技术的综合动力解决方案提供商。
汽车总站网尝试通过分析产品线布局、发展战略与典型技术应用,结合美国及全球排放法规视角,系统梳理康明斯商用车动力业务的转型与升级轨迹,阐释康明斯商用车动力领域业务转型的底层逻辑,供国内商用车产业链企业参考。限于水平和资料,本文不足之处,还望行业中人多多指正。
康明斯的多阶段转型路径
康明斯作为全球领先的商用车发动机与动力系统解决方案供应商,率先完成以下多阶段转型:
第一阶段:2005年前,产品线基本为柴油机,以优化燃油经济与排放性能为主。
第二阶段:2006年至今,在发动机产品方面发力天然气发动机与可再生天然气(RNG)发动机。
第三阶段:2016年,产品线得到拓展,布局氢燃料电池,氢燃料内燃机以及动力电池系统。
第四阶段:2023年进阶到发动机互联与数字化运维,基于发动机互联、远程诊断与人工智能预测维护等数字化产品,全面提升车队正常运行时间和总拥有成本表现。
康明斯每一次产品线升级,均与相应的排放法规、市场需求及技术成熟度紧密耦合,形成“法规—技术—市场”相互驱动的良性循环。
柴油发动机与排放法规驱动的优化
康明斯传统的X15系列重型柴油机,凭借最高605 hp、2050 lb-ft扭矩的动力参数,长期主导北美重卡市场,其不断迭代的优化曲线,深受美国EPA中重型公路压燃发动机法规的驱动与检验。
2024 EPA及CARB排放法规要求更严格的NOₓ与颗粒物限值,促使康明斯在2024款X15 发动机中引入单模块后处理系统(SingleModule™ Aftertreatment)与高压共轨(XPI)燃油系统,实现对NOₓ转化率的显著提升,同时兼顾更长的维护周期。
面向2027年更严格的温室气体与NOₓ标准(EPA GHG 27),2027 X15柴油机在发动机基体优化、气缸盖/活塞设计改进、四通道SCR/DPF并联双模组(Twin Module)后处理、电加热器与48 V辅助电源等技术上持续突破。
与伊顿(Eaton)合作的Endurant™自动变速箱与Cummins Drivetrain/Braking系统一体化,使整车功率传输更高效,同时基于GPS展望的预测换挡、上坡增压等功能,进一步提高燃油经济与运营稳定性。
迭代过程中,康明斯持续发布远程诊断与预测性维护功能,Cummins Connected Solutions™与Insite™等数字化工具,可实时监控发动机运行参数,并通过智能算法预测消耗件寿命与故障预警,从而降低意外停机率。
低碳零碳燃料发动机技术探索
面对全球“碳价”与低碳燃料政策(如加州LCFS、欧盟燃料质量指令FQD),康明斯积极布局天然气与可再生天然气(RNG)发动机:
2024 年推出的X15N引擎,以500 hp/1850 lb-ft的动力,实现与柴油机同等性能,并兼容高压压缩天然气(CNG)与RNG,以“零调整”模式切换燃料。
RNG技术可在不改动发动机硬件的情况下,实现90%以上的生命周期碳减排,且运行噪音更低,成为长途物流与港口运输的热门解决方案。
2025 年获DNV AIP(Approval in Principle)的QSK60甲醇双燃料发动机,覆盖2000–2700 hp,标志康明斯进军超重载市场的可再生甲醇动力能力。
与英国政府合作的甲醇动力船舶项目,以及多家公司组成的甲醇改装套件联盟,展示了康明斯在甲醇燃料安全性与性能可行性方面的行业领先地位。
这一阶段的技术验证与应用示范,为后续更清洁的氢能与电动化技术奠定了溢出效益与产业链协同基础。
新能源动力:氢燃料电池与动力电池技术
在实现“Destination Zero”零排放战略框架下,康明斯加速布局零排放动力。
氢燃料电池方面,康明斯与Golden Gate Zero Emission Marine合作,为北美首艘商用零排放渡轮提供360 kW质子交换膜(PEM)燃料电池组,实现100%水与电力副产物。
氢发动机技术线(Hydrogen Engines)则延续内燃机思路,借助绿色氢气与可再生电力,实现与常规发动机相似的功率输出与适配性。
电池电动方面,2023年Accelera(康明斯旗下零排放业务部门)、戴姆勒卡客车公司和佩卡公司组建一家合资企业,生产用于商用电动汽车和工业应用的电池单元。2026 年Accelera™与五十铃(Isuzu)联袂推出中型F系列LFP电池电动卡车,凭借高安全性与循环寿命特性,瞄准城市物流与配送市场。
同期,康明斯在明尼苏达弗里德利(Fridley)工厂获得1060万美元IRA 48C电解槽制造税收抵免,支持绿氢与电解氢技术的量产化。
智能化与数字化转型
随着产品线的多元化,康明斯同步构建数字化运维与智能化增值服务。INSITE™发动机诊断软件提供电子数据读取、故障指引与原理图支持,助力服务人员缩短故障排除时间。Connected Solutions™平台实时收集发动机运行大数据,并通过AI算法提供预测性维修建议与零部件寿命预测,提升车队利用率。在X15 GHG27时代,通过首装Acumen™智能计算硬件与OEM车载终端,一体化接入云端分析,实现远程参数下发与OTA软件升级。Cummins Guidanz®数字服务套件则整合维修工单、配件管理与生产效率分析,为车队与服务网点带来端到端的数字化体验。
此外,康明斯利用数据与AI能力还支持燃油经济优化模型、驾驶行为分析与碳排放核算,帮助用户在可视化平台上直观掌握运营绩效与碳足迹。
发展战略与内驱力
康明斯的多元化转型基于“三轮驱动”战略,即法规驱动、市场需求驱动与技术创新驱动。法规层面,美国EPA相继出台温室气体GHG Phase 1/2/3、加州CARB零排放要求,以及欧盟Euro VII标准,倒逼发动机性能不断突破。市场层面,物流与卡车运营商对总拥有成本(TCO)与正常运行时间的双重压力,促使技术需兼顾绿色低碳与经济效益。技术层面,Cummins HELM™燃料中立平台、Power Onward品牌与Destination Zero愿景,为跨燃料、跨架构的协同创新提供了组织与资金保障。
通过灵活的多动力路线与前瞻性布局,康明斯在保持传统内燃机竞争力的同时,也在零排放与智能化领域抢占制高点,为全球商用车动力市场的未来版图注入持续动力。
总结
过去十年,康明斯在商用车动力领域的转型之路,是一个从燃油经济与排放管控出发,逐步走向燃料多元化与零排放,再迈向智能化运维的全历程转型升级。柴油机的持续优化打牢了基础,天然气与RNG的应用实现了低碳过渡,甲醇与氢能源进一步探索了碳中和路径,而电池电动与燃料电池则引领未来零排放技术。智能化与数字化,则为这些多元动力系统带来更高的效率与可靠性。面向未来,随着法规趋严、市场多样化需求与AI技术成熟,康明斯将继续以多动力、全链条与数字化优势,驱动商用车动力领域的绿色与智能化转型。
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