康明斯(Cummins)丨從柴油到氫的百年動力總成戰略組合

康明斯(Cummins)丨從柴油到氫的百年動力總成戰略組合

氫能首席觀察按:從1919年一個小工廠發展成為今天全球領先的動力解決方案提供商,康明斯擁有從清潔柴油、天然氣、純電動,再到如今的氫燃料電池技術等廣泛的動力解決方案組合。近年來,更是通過“入夥”、“投資”、“結盟”加速燃料電池技術佈局,以滿足未來增長需求。

縱觀歷史,大多數獨立的發動機製造商已不復存在,但康明斯保持了其行業的領導地位。這要歸功於其100年來對使命、願景和價值觀的踐行,對長期目標的專注,並始終堅持做正確的選擇,並將在未來的百年繼續引導其決策。

康明斯(Cummins)丨從柴油到氫的百年動力總成戰略組合

“作為商用和工業市場領域的全球動力領導者,我們將比其他企業更能在新興技術領域獲得成功。在過去近百年的時間裡,康明斯在創新性和適應性方面的能力為成功提供了源源不斷的動力。也正因為這兩點,在現下這個關鍵的十字路口,我們才能信心滿滿的沿著正確的路徑前行。我們將進一步推進柴油和天然氣發動機技術,併為市場帶來新的動力解決方案。同時,公司正加大對電動動力總成系統的投入,開發氫燃料電池等替代技術,滿足未來增長需求。”——康明斯董事長兼首席執行官Tom Linebarger

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作為全球動力系統領導者,康明斯設計、生產、分銷多元的動力解決方案,並提供服務支持。公司產品囊括柴油及天然氣發動機、混合動力和電動動力平臺以及相關技術,包括變速系統、電池系統、燃油系統、控制系統、進氣處理系統、濾清系統、排放處理系統以及電力系統。康明斯創立於1919年,總部位於美國印第安納州哥倫布市,在全球擁有約62,600名員工,全球範圍內有600多家分銷機構和7,600多家經銷商,面向190多個國家和地區的客戶提供產品和服務支持。2019全年康明斯實現銷售收入236億美元,淨利潤23億美元。其中,中國區業績為56億美元,佔其全球總收入的24%。

百年曆程

19世紀末,德國工程師魯道夫·迪塞爾(Rudolf Diesel)發明了柴油發動機,成為推動人類生產力發展的一個強大引擎。1919年,克萊斯·康明斯(Clessie Cummins)和他的商業夥伴威廉·G·歐文共同創立了康明斯公司,成為全球首批利用柴油技術提供動力方案的公司。

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1933年,康明斯推出H型發動機。這種發動機馬力強勁,適合運輸業的需求,它成為康明斯最成功的發動機系列。二戰期間,康明斯主要為美國陸軍和海軍部生產發動機。康明斯的發動機經受了從熱帶到北極圈的艱苦的戰爭考驗。在歐洲、非洲和其它戰區,盟軍軍需用品的相當一部分是靠裝備了康明斯發動機的軍用車隊運送。

1954年,康明斯發明了具有革命性的PT燃料噴射系統。上世紀50年代,美國開始了州際高速公路建設潮。大部分用來修路的設備都使用了康明斯發動機,包括後來行駛在這些公路上的成千上萬的重型卡車。在美國國內成功之後,康明斯便把目光投向了新興的國際市場,到60年代未,其銷售和服務網已擴展到全球98個國家,擁有代理商2,500多家。

1975年,康明斯開啟中國市場業務,是最早來華的跨國企業之一。康明斯長期堅持與中國大型企業結成戰略聯盟,實現共同發展。到目前為止,康明斯在華總計設有30家機構,包括16家合資企業,員工10,000多名。將於2020年7月31日正式退休的康明斯集團副總裁SteveChapman,作為見證並參與中國改革開放40多年進程的外國人,在2016年獲得了中國國家友誼獎。

2019年,康明斯銷售卡車發動機65.2萬套,2000-2019年銷量年均複合增速3%,在卡車發動機領域全球市佔率約22%。從地區來看,美國、中國、印度及其他地區的佔比分別為57%、10%、4%和29%。按結構來看,2019年發動機業務、零部件業務、分銷業務及發電系統收入佔總收入比重分別為32%、22%、34%和12%。

燃料電池技術佈局加速

早在上世紀90年代,康明斯就已經開始打造其燃料電池能力,該階段以自主研發為主。

  • 2003年,康明斯為美國能源部開發了一個SOFC系統,展示了其滿足卡車輔助動力裝置要求的能力。
  • 2014年,康明斯與AdAstra Rocket、法液空一道探索燃料電池試點項目“ Nyuti”——哥斯達黎加乃至中美洲第一個氫燃料運輸系統的開發。其中,康明斯與合作伙伴聯合開發並測試了一款能夠使用綠色氫氣和沼氣混合物運行的發動機原型。該項目的第一階段證明了技術可行性,第二階段在兩輛公交車上安裝康明斯電動動力總成和燃料電池動力系統,旨在證明財務可行性。在2015年至2017年期間,康明斯和AdAstra Rocket還聯合開發並測試了一個5千瓦小型風機,以測試該技術作為可再生氫系統組件的可行性。
  • 2017年,康明斯和微軟宣佈成立高級能源實驗室,評估SOFC作為未來數據中心的電源是否具有提高效率、減少排放和削減成本的潛力。
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2018年以來,康明斯加速其新能源與氫能業務佈局,釋放一系列信號表達其進軍新能源領域的決心,包括其對北美電池技術公司Brammo、英國莊信萬豐(Johnson Matthey)電池事業部、硅谷電動傳動系統公司EDI的收購。

同時設立電氣化動力部門,負責設計和生產純電動和混合動力系統,創新型零部件和子系統,以服務於採用電氣化技術的商業市場。截至目前,該公司已經在6個市場上為7種應用推出了完整的電氣化動力系統解決方案,而且還在繼續與全球客戶合作,推出市場領先的產品。

氫能業務方面的動作可簡單概況為“入夥”、“併購”與“結盟”。

  • 入夥:通過加入Hydrogen Council這一全球氫能發展平臺提升影響力。
  • 併購:通過大手筆併購迅速補齊短板。2019年,康明斯在液化空氣集團(Air Liquide)的支持下完成對加拿大水吉能(Hydrogenics)公司的收購。這使康明斯具備了從制氫到燃料電池製造的完整產業能力,並應用於更廣泛的商用市場,可為不同市場的用戶提供差異化的氫能源集成解決方案,尤其是中國和歐洲。全球首列商運燃料電池火車Coradia iLint搭載的燃料電池即來自該公司。同年,入股加拿大另一領先的中重型運輸應用的燃料電池增程器領先供應商Loop Energy,實現商用車領域零排放技術的戰略佈局。
  • 結盟:除了與法液空在水吉能上的股權合作外,2019年9月,康明斯與現代汽車公司簽署諒解備忘錄,合作研發電動和燃料電池動力系統並將此類系統進行商業化的機會。作為全球動力系統兩大翹楚,現代與康明斯的攜手有望將前者的燃料電池系統與後者的電動動力系統、電池和控制技術結合,研發出新型動力系統。最初研發的動力系統將面向北美商用車市場,並探討合作研發下一代燃料電池系統的方法。
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一系列的戰略佈局正在開花結果,2019年北美商用車展上,康明斯推出了一款新型燃料電池重型卡車,搭載90 kW燃料電池(Hydrogenics),可按30 kW或45 kW的增量擴展至180 kW,並配套100 kWh鋰離子電池。2019年11月,康明斯將電氣化動力部門重新命名為“新能源”,以更好地代表收購水吉能公司所帶來的燃料電池和制氫技術的結合。新的電力部門包括電力、燃料電池和制氫技術。

康明斯的努力得到了業界的認可,不僅拿下國際氫能委員會首屆董事會席位,更是在國際氫能協會主席John Sheffield會見教皇方濟各時被重點推介。

未來的百年:超越極限

2019年,在康明斯成立100週年紀念儀式上,董事長Linebarger在討論公司如何在未來100年蓬勃發展時談到:柴油發動機已經讓我們在行業中領先了100年,但是如果我們展望第二個100年,它們將不是我們所有市場的首選產品。要在未來繼續興旺發展,康明斯必須在天然氣,混合動力,電氣化和燃料電池方面保持領導地位。

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Franklin Chang Diaz是康明斯公司董事會成員,主要職責在於考慮公司的長遠發展戰略。他是前美國宇航局宇航員,也是Ad Astra Rocket公司董事長兼首席執行官。Ad Astra Rocket即前文康明斯在哥斯達黎加氫能項目的牽頭方。

在25年的宇航員生涯中,Franklin執行了7次太空任務。他坦言:“像我這樣的前宇航員從太空回來後,往往會有保護地球的新本能。這就是為什麼,作為一名康明斯董事會成員,我對公司在氫燃料電池領域的戰略佈局充滿熱情。”尤其在全世界都在尋求脫碳之際,康明斯作為全球動力系統的領導者,正在加快步伐,投資於包括燃料電池和制氫技術在內的清潔能源。

Franklin認為,氫燃料電池已在宇宙飛船中已經使用了幾十年。太空中的航天飛機實際上是一種電動交通工具,電力是由氫和氧在燃料電池中產生的。作為副產品,燃料電池也會產生大量的純淨水。這是我們在太空中喝的水——想想這些可能性吧!現在,這項技術已經成熟,我們已經準備好使用它來為我們提供全方位動力,比如運輸、物流、家庭甚至建築。

儘管康明斯正在探索許多技術應用,但也僅僅觸及了這項有前途的技術所能實現的可能性的表面。Franklin設想氫可以用於地球上所有的能源場景,包括汽車、火車、輪船、飛機和宇宙飛船。它可以作為一種在月球、小行星採礦和火星表面等地點儲存能量的手段。在固定應用中,它可以為建築物和數據中心供電。說氫作為一種能源將改變我們所知的地球上的生命,這並不是誇大其詞。

近日,康明斯發佈其最新的環境可持續發展戰略《PLANET 2050》:將通過碳中和的產品和運營方式為全球提供動力,到2050年實現淨零碳排放。康明斯一直堅信,用一種技術路線滿足所有用戶的需求,這是不可能的,因為在不同的應用場景,不同的應用市場,客戶對於動力的需求和解決方案是不一樣的,多元化動力系統方為王道。康明斯預計中國對於新能源動力的接受度,以及康明斯新能源動力的開發速度,將會超過北美市場。

2020年1月10日,康明斯東亞研究中心在武漢奠基,未來還會專門建設一座新能源大樓,主要用於新能源動力的開發。從研發中心設計伊始,就有專屬的動力大樓,這在康明斯歷史是空前的,也足以證明康明斯在新百年當中,對於多元化動力前瞻性開發的戰略部署。(圖文信息來自Cummins)

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