【未来卡车汽车发动机】绿色发动机之战：康明斯能否击退特斯拉？

文/Alan Ohnsman

特斯拉适合日常通勤，但要为推动全球经济发展的大型火车、卡车和轮船提供动力，氢气就是关键。康明斯是一家拥有百年历史的柴油制造商，而它正在引领潮流。

在美国印第安纳波利斯，康明斯（Cummins Inc.）的时尚、悬臂式钢玻璃办公楼让人感觉其更像是一家科技公司，而不是靠柴油烟雾发展的企业。这种不协调的感觉也存在于印第安纳州的哥伦布市。一个世纪前，康明斯诞生在这里，该公司的基金会曾为贝聿铭和埃罗·沙里宁（Eero Saarinen）设计的学校、消防站和图书馆提供资金。

另一个让人惊讶的事情是，这家领先的美国柴油发动机制造商碰巧由一位拥有斯坦福大学工程学学位的硅谷本地人经营，而这其中蕴含着相关性：在未来，卡车发动机市场的争夺战将围绕环保领域展开，康明斯将与看似更环保的电动卡车新贵展开较量。

在过去十年中担任康明斯CEO的托马斯•莱恩巴格（Thomas Linebarger）不惧怕挑战。“特斯拉不会推动我们经济的发展，”他说。“他们只会推动富人发展。”对康明斯来说，其之所以能存续至今，正是因为它善于满足对柴油发动机日益苛刻的环保规定，而莱恩巴格也将做好准备，以迎接电池或氢燃料卡车完全取代柴油的那一天的到来。

康明斯CEO托马斯•莱恩巴格（Thomas Linebarger）

这位59岁、身材瘦长的高管在六年前就开始为康明斯的革命性转变做铺垫。他收购了拥有电池、氢燃料电池和燃料电池专业技术的公司，并成立了一个专门研究下一代动力系统的新部门。莱恩巴格认为，这些举措以及康明斯庞大的全球客户基础，将有助于公司于2020年代及以后在更清洁的卡车、巴士、船只、火车、采矿设备和发电机市场发挥领导作用。

“我们需要把产品送入市场的解决方案——送床垫，送花，以及其它事情，” 莱恩巴格指着一间大会议室的窗户说道，此时外面的印第安纳波利斯正下着一场瓢泼大雨。“只有一个解决方案是不够的。没有人比我们更了解这些解决方案所涉及的范畴。”

因为康明斯的产品线很广，所以有必要采用多种手段。该公司每年为公车、道奇皮卡、肯沃斯半挂卡车、布拉德利M2陆军车辆、西门子火车、拖网渔船、采矿机和数据中心备用发电机提供100多万台重型发动机。

柴油所面临的环境挑战是相当大的。除了二氧化碳，这种燃料还会排放黑煤烟，这是心脏病和肺病的诱因，也会导致烟雾和酸雨。加州要求，在2024年之前，商用车要开始用零排放车型取代柴油卡车。而美国国家环境保护局（U.S. Environmental Protection Agency）则打算逐步对重型卡车实施更严格的要求。

截至目前，康明斯的发展源自于其在过去20多年中为满足日益严苛的污染规定而开发更清洁柴油系统的能力。分析师估计，该公司2021年的净利润为22亿美元，营收则增长21%，达到240亿美元。

推动重型汽车市场的燃料转型并不容易，成本也不低。长途运输市场的赢家可能不是埃隆·马斯克所承诺的电池驱动的卡车，而可能是氢燃料电池发动机。考虑到锂电池涉及到的开采环节，以及充电时会使用的部分化石燃料电网，在未来的某一节点，康明斯的卡车很可能会比特斯拉的更环保。

康明斯正在为零排放的公车和客运列车提供重型氢燃料电池系统

对莱恩巴格来说，经营一家制造商并不是一个预料之内的结果。他在硅谷的一个工薪阶层家庭长大，当时该地区的主流公司是IBM和惠普，而不是苹果和谷歌。莱恩巴格的父母在他很小的时候就离婚了，而母亲一度要靠食品券生存。“她回到了大学，并在圣何塞州立大学完成了职业治疗学位，这也让我们能够继续生活下去。”

由于之前就读的公立学校不错，莱恩巴格进入了克莱蒙特·麦肯纳学院（Claremont McKenna College）和斯坦福大学，并在那里获得了管理和机械工程的本科学位。他在斯坦福大学攻读制造科学的MBA和硕士学位的同时，还在康明斯实习。“我想创建公司，而不是为它们提供资金，”他说。

在应对碳排放和进一步减少尾气污染方面，莱恩巴格采用了多管齐下的策略，并在其中混合了传统和高科技手段。在打算继续提高柴油发动机和发电机组效率的同时，康明斯的工程团队还计划在设计上使其能够使用更清洁的燃料，包括天然气和由可再生能源制造的氢。另外，他们还准备混合动力的选项，就像丰田的普锐斯那样，可以在不使用全电动卡车的巨大电池的情况下提高燃料效率。

“借助如今的大数据和分析技术，我们可以以10或15年前无法做到的方式将效率设计到系统当中。我们的目标是在本世纪末将我们的发动机效率提高20%或25%，” 莱恩巴格表示。 “到下一步就主要是添加燃料了，但那与发动机并没有太大关系。混合动力和燃料能让效率达到非常高的水平。”

2018年，莱恩巴格在康明斯创建了一个新的动力部门New Power，其职责是设计电池和燃料电池动力系统，以及氢生成技术，而这些技术可能会在2030年代取代其柴油业务。为支持该部门发展，康明斯收购了燃料电池和氢气开发商Hydrogenics，入股了美国电池企业Sion Power以开发锂金属电池，并与中石化成立合资企业，以从可再生能源中生产氢气。在艾米·戴维斯（Amy Davis）的领导下，New Power最初将专注于轻型和中型卡车的电池和电机，以及用在铁路应用和固定发电中的氢燃料电池系统。戴维斯称，用于半挂卡车的长途氢燃料动力系统正在开发中，但要到2020年代后期才可能成为核心业务。

戴维斯和莱恩巴格参加了2021年11月的苏格兰气候大会。前者指出，随着电池组的发展和轻型商用车供应的推进，车队运营商“开始关注应用在最后一英里场景中的卡车”，但也对更换半挂卡车和重型卡车的柴油系统表示担心。康明斯的客户担心，纯电池系统——比如马斯克所规划的、可行驶500英里的半挂卡车——是不现实的，而问题不仅仅在于电池的大小，还有充电站的匮乏。

在戴维斯的描述中，客户会问道，“我的长途卡车怎么办？在当前的充电环境下，我甚至无法同时为三辆卡车充电。那我们要怎么办？” 戴维斯的回答则是：“燃料电池的电动传动系统可以与正在进行的电池工作互为补充。”

康明斯正在为半挂卡车制造重型氢系统的测试版本

为了进一步提升其清洁动力系统技术，该公司于2月22日公布了一项计划：以37亿美元收购零部件制造商美驰（Meritor）。莱恩巴格表示：“两家公司的互补优势将帮助我们解决当前这个时代最关键的技术挑战之一：为商业和工业应用开发出经济上可行的零碳解决方案。”

不只是戴姆勒、沃尔沃，以及初创公司Nikola等卡车制造商，康明斯也认为对于每天只需要200英里航程的重型卡车来说，电能是一个可行的选择，例如从港口拖运货物，或在固定运输路线上行驶。不过，对于需要一次性行驶300英里的卡车来说，氢能看起来更具吸引力，特别是从重量上看，将氢元素转化为电能的燃料电池系统比电池组更轻。另外，氢气的充能时间可以与柴油相媲美。

康明斯预计，去年New Power部门的销售额将达到1.3亿美元。虽然这个数字只是公司总收入的一小部分，但已经高于商业电动汽车制造商Rivian、Arrival和Nikola的总销售额，而这些制造商才刚刚开始交付。负责为Cowen & Co.调查康明斯的马修•埃尔科特（Matthew Elkott）表示，莱恩巴格所规划的道路——增加传统发动机的稳定效率和为下一代技术做好准备——看起来是正确的。“我们还不知道10或20年后最普遍的技术是什么，但康明斯将帮助许多客户做出转型。”

目前，已经有数千名潜在客户在排队等待特斯拉于2017年公布的电动卡车Semi，而该产品至少比原定计划晚了两年。鉴于这家电动汽车制造商缺乏与大型车队合作的经验，埃尔科特对同样倡导电池和氢能的特斯拉或Nikola在商用卡车中的影响力持怀疑态度。

埃尔科特表示，“相对于特斯拉，康明斯的优势在于其全球范围内的客户群，”而且有许多客户已经与康明斯合作了几十年。如果康明斯称自己拥有引人注目的氢动力产品和为其提供动力所需的燃料，那么其现有客户可能会进行认真的考虑。 “如果我是那个客户，我更有可能选择康明斯而不是新玩家。”

与福特、丰田和哈雷戴维森（莱恩巴格在其董事会任职）等其他长期存在的全球制造商一样，康明斯将工程创新视为自身的核心。该公司由克莱斯·康明斯（Clessie Cummins）和他人于1919年共同创立，旨在推动由鲁道夫·狄赛尔（Rudolf Diesel）发明的柴油发动机的发展。该公司最初从密歇根州的一家小型公司获得了一项设计许可，然后开发了自己的直喷式柴油发动机，该发动机可以为泵、研磨谷物或切割机提供动力。到1930年代，康明斯凭借成为行业标准的Model H发动机进入了卡车市场。

“当社会对创新有需求时，康明斯是做得最好的，” 莱恩巴格说道。 “一旦行业确定了一项技术，那么你就只是在规模和成本上展开竞争。”

美国在1970年推出的清洁空气法案（U.S. Clean Air Act）迫使柴油制造商清理自己的产品，也让康明斯能够迅速地将更清洁的发动机推向市场。随着二氧化碳成为当今时代的众矢之的，莱恩巴格预计类似的发展机遇将会重现。

“当我在看脱碳的时候，我看到的是康明斯的增长机会，因为创新将变得非常重要，”他说。 “我们所做的就是创新，这样我们就不必参与到市场惨烈的价格战中。”