柴油机市场现状分析

第一节 船用柴油机

一、低速大功率柴油机市场状况

1、国外船用低速柴油机技术发展趋势

从最近几年世界航运界的柴油机订单来看，世界船用柴油机技术正在向智能化、大功率、低排放等趋势发展。

1）智能化技术

目前，世界上船用柴油机公司对智能化技术进行广泛的研究开发，不断推出新机型，主要有：MAN B&W的智能化柴油机、苏尔寿——瓦锡兰公司的RT-Flex柴油机系列和MTU的共轨柴油机系列。它们关键技术主要包括三大部分：

（1）柴油电子控制技术：通过检测柴油机的各种状态信号，根据内在的系统对柴油机燃油喷  射系统、电子调速系统、增压系统、排气门系统等实现电子控制；

（2）电子管理技术：对柴油机性能进行更高层次控制、主要完成柴油机监测、控制和故障诊断等功能，柴油机电子管理系统可以使对柴油机的监控更完整功能更强大。

（3）多机通讯管理技术：通过现场总线对多个柴油机组进行控制，提供与其它系统的接口以将柴油机控制纳入整船的综合管理系统。

2005年8月，世界上第一台七缸智能型（7RTflex58T-B）船用发动机在大连船用柴油机厂交工，最大输出功率为15260千瓦（20755马力），该机采用世界最先进的wecs9520电控系统控制燃油喷射、排气阀起闭、主机激活和换向，取代了传统的液压和气动控制，使柴油燃烧更加充分。由于采用了计算器控制，该机型去掉了凸轮轴系统，操作更加简单方便，并有效减少了主机自重，具有可靠、灵活和兼容性强的特点。投入使用后，将在降低油耗、低噪音、减少废气排放、延长大修期与超低转速运行等方面收到良好的成效。

电控共轨船用主机是世界柴油机制造业的一次历史性的革命，它将现代先进的电子技术、计算器技术同传统机械动力技术完美结合，正在慢慢取代传统机型。业内专家预测，未来2-3年，智能化柴油机将成为船用低速大功率柴油机主流机型，代表当代船用主机的发展方向。

2）大功率、低排放

柴油发动机将继续是船舶动力的主力军，今后其主要走向就是提高发动机的效率和降低废气排放量。随着船舶大型化发展，世界主要柴油机制造商正在研制大功率低速船用柴油机，如2005年3月，韩国现代重工公司制造出MAN B&W12K98ME船用主机，功率达到101576马力（74760千瓦），是世界上首台突破10马力的船用主机；中国中船集团公司柴油机新基地项目的规划及启动，把大功率智能化低速船用柴油作为主要研发对象。

当前国际和地区海洋环境保护法规对船舶废气排放限定标准将越来越严格。例如挪威和瑞典已出台和执行有关停泊在港口码头的船舶废气排放含硫量限制在0.2%的规定；2004年6月欧盟组织(EC)把船舶废气排放含硫量的严格限制规定的区域扩大到北海、波罗的海和英吉利海峡的海域和港口；国际船舶防污染公约(MARPOL)补充Ⅵ议定书中有关全球船舶废气排放含硫量限制在不超过4.5%的法规于2005年5月19日生效；2005年初美国政府海洋环境保护部门在迈阿密已经召开船用重油会议，其专题就是如何在美国沿海港口实施进一步把船舶废气排放低含硫量限制在1.5%以下，最晚将在2006年底出台新规定。

2003-2004年，日本造船业加强了基础经营管理，推进信息化，采取环保措施，减少氮氧化物（NOx）的排放量，制定了逐步将沿海船舶和渔船的柴油发动机更换为NOx低排放量发动机的政策。严格限制船舶废气含硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）的排放，是当代船用柴油机制造技术发展主要趋势。

2、国内船用低速柴油机企业现状分析

自20世纪90年代以来，由于国际、国内市场需求的变化和产品的激烈竞争，我国低速柴油机已完全由MAN—BLW的MC／MC-C和WARTSILA—SULZER的RTA系列所取代，而且大部分为出口船舶推进动力配套。而且有些新机型，如大连船用柴油机厂(大连船柴)的MAN—B&W7S60MC—C、沪东重机的MAN—Bb．W6K80MC-C、7S80MC和宜昌船舶柴油机厂的SULZERRT—fiex58T—B智能型船用低速大功率柴油机等，均代表了当代国际先进水平，并填补了国内空白，无论在国内还是在国际市场上都具有很强的竞争力。尤其是其中有些首制机在我国成功制造，技术难度大，质量要求高，说明我国低速柴油机的生产已达到很高的水平，而且已有能力生产缸径900mm以下的低速船用大功率柴油机。

近几年，我国船用主机生产已有较快发展，沪东重机、大连船柴等企业已进人世界十大造机企业的行列。

但我国造机企业与韩国、日本的现代重工、HSD、三井造船、川崎重工等造机企业差距还非常女，企业综合竞争能力仍较弱。主要原因是国家资金投入不足，造机企业又没有与造船企业同步规划、同步投入，因此，生产能力相对滞后，生产规模不大，产量不高；另外还存在研发能力弱、生产场地小和国内配套企业参差不齐(生产规模小、自制能力差等)，不能适应大规模、高效率的生产需要。自于新造船舶的趋势正在向大型化、自动化方向发展，而我国目前生产的低速柴油机均为引进技术，因此我国船舶低速柴油机与国外的差距主要表现为要进一步提高单机功率，采用高压共轨燃油喷射系统、智能化电子控制系统，进一步提高低速柴油机的可靠性，改善低负荷性能，降低油耗，控制NO排放，提高安全保护控制性能等方面的研究。

二、中速大功率柴油机市场状况

1、国外船用中速柴油机技术发展趋势

中速柴油机主要用于船舶、舰艇、机车、电站等，是柴油机中机型最多和使用范围最广的。国外生产中速柴油机的著名公司有：SEMT、MAN—B&W、WARTSILA、MTU、Deutz—MWM、SKL、Caterpillar和Daihatsu等。

国外大功率中速柴油机绝大部分是四冲程发动机，缸径为160～640mm，转速为375～1150r／mid。由于船舶大型化及航速提高使单机功率不断增大，WARTSILA公司18V64柴油机的单机功率司达34920kW。
当前，国外大功率中速柴油机平均有效压力为2.4～3.0MPa，最高燃烧压力16—2'IMPa，最高喷油压力160～180MPa，燃油耗率170～180g／(kW.h)，单缸功率20lOkW，大修期为18000～24000h。

随着国际船舶配套技术的飞速发展，世界上各大柴油机公司在近几年内陆续推出新型中速柴油机，这些柴油机大量采用最新的科技成果和新的设计理念。这些新技术和新理念主要表现为：

(1)模块化设计技术，包含无水冷却机体设计、气缸单元模块设计、无管路设计、附件集成设计等；

(2)高效率增压技术，包括全负荷、部分负荷和低负荷等各种工况运行时都有良好的配机性能；

(3)高压燃油喷射技术，包括喷油泵和喷油器的设计及结构特点、150MPa高压喷射的密封技术、传动机构(滚轮、凸轮等零部件)的结构特点和设计参数、供油规律、喷油压力和柴油机性能的匹配等
(4)燃烧和排放控制技术，包括燃烧过程、燃烧规律、燃烧过程与排放的关系及其控制技术；

(5)智能技术，包括喷油的智能化控制、配气系统的智能化控制以及与智能技术相关的现代电子技术、计算机技术、自动控制技术和机电一体化技术等。

2、国内船用中速柴油机现状分析

我国大功率中速柴油机经历了引进、自行研制、再引进国产化、消化吸收和提高的过程。20世纪50～60年代引进前苏联部分机型，在此基础上开发研制了我国中速柴油《k。自行研制的中速柴油机的缸径系列有150mm、160mm、170mm、180mm、210mm、230mm、240mm、280mm、290mm、300mm、390mm。这些机型的技术指标与当代国外先进机型相比存在较大的差距。

我国目前生产的中速柴油机的机型中，引进的品种很多，而且大多数缸径为200～300mm左右。在引进的机型中，除20世纪90年代后期以来新引进的，如DK20、L16／24、L21／31、L27／38、PA6等机型与国外产品的差距在逐步缩小外，大部分引进产品已逐步趋于老化，市场竞争力逐步缩小。

我国中速柴油机的厂家有：陕西柴油机厂、镇江船用柴油机厂、安庆船用柴油机厂、重庆长江柴油机厂、新中动力机厂、沪东重机等，主要生产缸径165～400mm，单机功率147—9900kW，转速500～1400r／min。虽然引进的中速柴油机经过国产化、关键技术消化吸收及不断引进国外较新机型等缩小了与国外的差距。但与国外中速柴油机相比，我国中速机仍存在着缸径分布密集，功率分布范围狭小，大功率机较少，且功能单一，尤其在可靠性、高增压技术、NO。排放控制、电控共轨燃油喷射等技术方面还存在很大差距。

中速柴油机发展存在的主要问题是：生产模式落后，没有专业化生产厂；加工手段落后，成套能力低；关键零部件(如增压器、调速器、轴瓦、喷油泵)配套能力差，国产化率提高慢。

三、中低速大缸径柴油机发展趋势

进入21世纪以来，由于国际航运事业的发展、铁路提速的要求及计算机技术、信息技术等的发展，对大功率柴油机提供了广阔的发展应用前景，也提出了更高的期望。

1、今后大功率柴油机将从以下几个方面发展：

1）提高柴油机的整体性、适应性和集成化。

为满足超大型(12000—18000teu)集装箱船的需求，大功率柴油机的单机功率将向12万kW发展。同时，柴油机技术发展不仅要提高综合效率，而且要提高柴油机整体性能及在各种工况下的适应性。柴油机总体结构将进一步简化，模块化技术将进一步发展。

2）柴油机研发采用虚拟技术。

虚拟技术将用于柴油机设计、制造、装配、运行和维修的全过程。应用“预测设计”、“电子样机”、“模拟试验”、”虚拟制造”等相应软件进行柴油机研究开发。当然，这需要现有的发动机研发数据库作为基础。

3）提高可靠性和全寿命经济性。

智能化技术将在柴油机上得到发展、完善和推广应用。同时，柴油机零部件(或模块件)将有更高水平的发展，尤其是燃烧室零件和运动摩擦副件的可靠性将更受到柴油机研发工程师的重视，柴油机气缸燃烧和工作过程的研究会进一步给予关注。

4）代用清洁燃料研究和低排放技术的实施。

今后，大功率柴油机动力的燃料将向多种燃料发展，可以使用原油和代用清洁燃料。大功率柴油机的低排放技术将结合柴油机的结构型式、工作要求、运行环境以及燃料种类等多种实际情况，并考虑到效能比而具体实施应用，以满足世界环境保护提出的不断趋严的要求。

2、对策

由于我国船舶柴油机与国外先进水平存在很大差距，要实现世界第一造船大国的目标必须大力发展我国造船工业，我国船舶柴油机企业必须坚持走“引进一消化一吸收一创新”的国产化技术创新之路，加快船舶配套动力的发展。

我国低速柴油机的发展重点是以国外先进低速柴油机的工艺消化研究为主，提高国产化率。同时开展低速柴油机设计技术的消化和二次开发及关键部套件的开发研制。加强对低速柴油机的一些特有技术(如经济性、排放、故障诊断、电液控制系统、智能化控制系统等)进行消化吸收和研究。对增压器、燃油系统、轴瓦、曲轴等主要部套件进行技术消化研究，加紧低速柴油机主要部套件的设计开发和研制生产，逐步形成具有自主知识产权的部套件，满足我国造船工业快速发展对动力的需求。

重要零部件技术消化吸收、验证需突破的关键技术研究(如电子调速器、主轴瓦、连杆瓦、高压油泵、增压器等)；零部件的结构功能分析与设计制造技术；零部件的可靠性技术，包括设计、材料、工艺、质检等方面；零部件的考核技术，包括试验方法、规范与评估标准等。

引进机专项技术的消化、吸收需突破的关键技术研究：高增压技术；高压共轨燃油喷射技术；缸内燃烧技术；柴油机模块化设计技术；柴油机智能化电子控制技术；减振降噪技术。

第二节 中缸径多缸柴油机市场情况

中等缸径柴油机是载重汽车的主要配套动力，是柴油机行业的主力军，它与国民经济的发展情况密切相关。

由于国民经济的持续发展，带动了卡车、工程机械及大中型拖拉机市场的继续稳步上升，中等缸径柴油机市场继续呈高速增长的态势。中等缸径柴油机市场主要有以下特点：

1、柴油机市场分化更明显

2003年以来，国内柴油机市场两头大的分化趋势更加明显：一是轻型化方向—以轻型货车、经济型轿车为主导；二是重型化方向—以客车、货车、牵引车、装载车等为主流。因此增长幅度最大的柴油机是功率水平在169．05kW(230PS)以上的柴油机和88．2～124．95kW(120～170PS)的4缸柴油机产品。特别是4缸柴油机的发展势头尤为明显。

2、满足欧H排放要求的柴油机推向市场

为了达到欧Ⅱ排放法规要求，大多数柴油机生产厂家向市场推出了满足欧H排放要求的柴油机，并逐步形成了大多数生产企业的主导产品，这些柴油机均采用了先进的涡轮增压技术。新技术的应用在一定程度上也引导了卡车的消费方向，使得卡车用户由以前单一关注柴油机的动力性而过渡到全面综合考虑柴油机的动力性、经济性、可靠性和环保等多方面的性能。这反过来推动了柴油机行业的技术进步，促进了整个柴油机行业技术水平的发展，同时促进了柴油机行业的成熟。

3、大排量柴油机市场发展强劲

随着重型卡车市场容量的扩大以及重型卡车产品结构和销售结构的快速调整，也随着重型卡车市场竞争的加剧，重型卡车越来越需要大功率的柴油机与其匹配，因此，大排量、大功率-的柴油机产品得到了迅猛的发展。因此像玉柴YC6112、YC6L，上柴的D6114，潍柴及杭汽发的WD615等型号得到了迅速增长。由于重型卡车的配套动力势必会进一步提高，因此更大排量的重型柴油机将是未来重型卡车的重点配套对象，所以，例如排量为11L左右的重庆康明斯M11型及潍柴的WD618型柴油机的快速发展将成为必然趋势。

4、2缸机市场发展迅速

由于传统农用运输车逐步与汽车并轨，动力与配置的提高，价格也随之上涨，因此，近年来价格便宜的简易农用运输车得到了快速发展。作为此类农用运输车主要配套动力的2缸柴油机因而出现了飞速发展的局面，许多主要以2缸机为主导产品的企业，产销量均有了较大幅度的增长。

为了适应多变的市场需求及扩大市场份额，行业内许多厂家加大了新品开发力度，以满足未来市场对柴油机的需求。

第三节 主要产品技术与国外的差距

国产柴油车的产、销比例一直较低：1992年，国产柴油车在汽车总量中的比例只有3%，2002年才提升到35%左右。

近10年来，欧洲国家柴油轿车的发展迅猛，柴油机已经进入包括奔驰、宝马等高级轿车领域，而且发展势头有增无减。

当前，欧洲国家柴油轿车在整个轿车市场中占有的份额在10%～50%之间。即使在从来不接受柴油轿车的美国市场，情况也有了松动。这表明，由于采用了现代先进技术，柴油机用于轿车的种种障碍都已经被排除。

为了节能，政府要求适度发展轿车柴油发动机。然而，国产柴油机技术与国外先进水平相比，差距很大。国产发动机技术要在尽可能短的时间内赶上国外先进水平，应当在以下几个方面实现突破：

柴油机排放的有害物质（如碳氢化合物和一氧化碳等）比汽油机少，但是排放的碳烟、微粒物和氮氧化物数量多、重量大，振动和噪声等问题也比较突出。因此，柴油机一直难以在轿车中推广。

国内还不完全掌握解决这些问题的技术。比如，可节省燃油消耗20%、标定转速4000转/分以上的直喷式柴油机，在西欧新柴油轿车中已占85%左右；而国产的直喷式柴油机一般都达不到这个转速，关键问题，如燃烧系统设计、材料强度、零部件质量、减震技术等问题还没有完全解决。中国要适度发展轿车柴油机，就必须解决这些问题。

高压喷射技术是支持柴油机节能、环保和具有良好动力性的基础。要使燃油很好地雾化，就必须缩小喷油孔的直径。国外柴油机喷油孔直径只有0.14毫米，而国内生产的柴油机喷油孔直径通常在0.2到0.3毫米之间。

因此，要保证柴油机的动力性，中国的选择就只有提高喷油压力。现实的情况是，国外批量生产的柴油机最高喷油压力已经达到2050巴，相应的功率/升能达到58千瓦；而国内生产的车用柴油机实际喷油压力都不超过800巴，功率/升也只有30千瓦上下，轿车用柴油机在市场上还几乎是空白；而国外正在开发更高压力的柴油喷射装置。

当前，柴油高压喷射装置种类不少，主要有泵喷嘴（喷油压力2050巴）、共轨（第二代的喷油压力1600巴）和径向柱塞式分配泵（喷油压力泵端1000巴、嘴端1800巴）三类。

增压技术可以在不增加发动机排量的情况下降低柴油机的油耗。国外流行的所谓“小尺寸策略”，是利用增压技术使同样尺寸、同样排量的发动机产生更大的功率，同时降低油耗和减少排放。发动机采用的增压装置主要是国内常见的涡轮增压器和机械增压器。中国生产涡轮增压器已有一段历史，但是技术水平特别是在增压控制技术方面，国外遥遥领先。

柴油机的一个颇有特色的问题是排放物中氮氧化物比汽油机多。当前，降低柴油机氮氧化物排放最有效的办法是采用排气再循环技术。如果要使柴油机的排放达到欧Ⅲ标准，这项技术是必用不可的。

当前，国内还只有极个别的合资企业在高级汽油轿车中采用了这种技术。排气再循环技术需要的主要装置有可变气门正时调节（内部排气再循环）以及排气再循环阀、排气再循环中间冷却器（外部排气再循环）等。国内汽车零部件企业对这个领域还很生疏。

影响柴油机推广应用的“拦路虎”之一是强烈的振动和噪声。当前，搬掉这只“拦路虎”最为有效的方法是推广预喷技术。预喷技术为柴油机用于高级轿车提供了可能性。可惜的是，当前国内还没有一家企业将燃油预喷技术用于成批生产。

当前，已经广泛应用于国产汽油发动机的电子控制技术已成为国内推行欧Ⅰ标准的基石，但柴油机电子控制技术还没有得到应用，也没有企业生产。其原因是，一些柴油机不采用电子控制技术也可以满足当前对汽车排放的要求。可是，在实施欧Ⅲ标准后，柴油机电子控制技术就是非要不可的了。

柴油机排放最危险的有害物质是危害人体呼吸道的氮氧化物和颗粒大小在2微米以下的致癌微粒物。实施欧Ⅲ标准后，微粒物的排放限值从欧Ⅱ的0.1克/公里降低到0.05克/公里，需要在氧化催化转化器后面加装微粒物捕集器。到实施欧Ⅳ标准时，微粒物捕集器就非要不可了。微粒物捕集器技术在国外已经成熟，尚不成熟的是微粒物捕集器的再生技术。而这些技术对国内企业来讲都是全新的。

第四节 柴油机进出口情况

一、进口情况

免责申明：本文仅为中经纵横市场研究观点，不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题，敬请来电垂询：4008099707。特此说明。