【機床商務(wù)網(wǎng)欄目 展會快報】 我們進入了新能源汽車時代，中國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，新能源汽車的滲透率超過40%。有一種聲音認為，內(nèi)燃機日落西山，在時代的洪流面前顯得過時了。
 

　　內(nèi)燃機的前景真如某些人說的的那樣悲觀嗎?事實并非如此，10月10日，第四屆中國內(nèi)燃機科技創(chuàng)新大會在北京召開，多位專家分析了內(nèi)燃機的發(fā)展前景及創(chuàng)新研究成果，尤其是混合動力、增程式發(fā)動機助力實現(xiàn)“雙碳”目標，受到大家的關(guān)注。科研機構(gòu)、高校及企業(yè)在大會上展示了多項創(chuàng)新研究成果，甲醇、氫、氨等替代燃料的應(yīng)用也讓內(nèi)燃機行業(yè)表現(xiàn)出勃勃生機。
 

　　內(nèi)燃機行業(yè)為經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻
 

　　近年來，隨著新能源汽車銷量增長，內(nèi)燃機在乘用車領(lǐng)域的占比有所下降。但是，內(nèi)燃機不只是在乘用車上使用，船舶、農(nóng)業(yè)機械、工程機械等多個領(lǐng)域都大量使用內(nèi)燃機，成為他們不可或缺的動力來源。
 

　　內(nèi)燃機穩(wěn)定的動力輸出，為國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻。中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會提供的數(shù)據(jù)顯示，2021年內(nèi)燃機行業(yè)經(jīng)濟發(fā)展平穩(wěn)增長，內(nèi)燃機總產(chǎn)量突破8200萬臺，同比增長1.4%，總功率突破28億千瓦，同比增長2%左右，進出口總額308.47億美元,同比增長22.61%。
 

　　2022年，我國經(jīng)濟受疫情影響，內(nèi)燃機行業(yè)調(diào)整階段，全年內(nèi)燃機全行業(yè)銷量7608萬臺，同比降幅8%，因產(chǎn)量下降和原材料成本增加等因素影響，總功率27.2億千瓦。內(nèi)燃機行業(yè)進出口總額300.86億美元，同比增長-2.47%，其中出口212.84億美元，同比增長6.27%。
 

　　2023年，內(nèi)燃機行業(yè)恢復(fù)性增長，全年實現(xiàn)行業(yè)銷量7801.7萬臺，同比增長2.54%，總功率29.3億千瓦，同比增長7.7%。隨著產(chǎn)銷量增長、產(chǎn)品成本的改善以及管理的提升，行業(yè)主營業(yè)務(wù)收入和利潤總額同比增長分別為：11%、32.3%。進出口總額309.95億美元，同比增長3.02%，其中出口額223.16億美元，同比增長4.85%。
 

　　一串串數(shù)字擺在面前，沒有人可以忽視內(nèi)燃機行業(yè)為我國經(jīng)民經(jīng)濟的發(fā)展做出了重要貢獻。
 

　　這次創(chuàng)新大會，中國內(nèi)燃機行業(yè)有哪些創(chuàng)新成果?從中內(nèi)協(xié)公布的成績可以看到，這幾年，我們雖然經(jīng)歷了一段艱難時期，但內(nèi)燃機行業(yè)沒有停止創(chuàng)新的腳步。2020年～2024年機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎內(nèi)燃機專業(yè)累計共評出特等獎2項，一等獎9項，二等獎、三等獎共100項。
 

　　2022年全國內(nèi)燃機標委會歸口的JB/T 13202.1—2017《柴油機 顆粒捕集系統(tǒng) 第1部分:通用技術(shù)條件》等5項系列標準獲得中國標準創(chuàng)新貢獻獎二等獎。
 

　　2023年7月，國家知識產(chǎn)權(quán)局公布了“關(guān)于第二十四屆中國專利獎授獎的決定”(國知發(fā)運字〔2023〕30號)，中內(nèi)協(xié)推薦項目榮獲一項金獎和一項優(yōu)秀獎，中內(nèi)協(xié)榮獲“第二十四屆中國專利獎優(yōu)秀組織獎”。
 

　　2023年10月，中內(nèi)協(xié)參與完成的“柴油機用尿素水溶液和排放檢測認證關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”獲機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎二等獎。
 

　　內(nèi)燃機行業(yè)未來發(fā)展趨勢
 

　　歷史經(jīng)驗告訴我們，躺在功勞簿上吃老本注定會被歷史的車輪拋下。內(nèi)燃機行業(yè)有輝煌的歷史，面臨國家“雙碳”戰(zhàn)略、下一階段排放法規(guī)及燃油消耗量限值，內(nèi)燃機未來的發(fā)展趨勢是什么呢?多位專家進行了分析。
 

　　中國工程院院士、天津大學(xué)教授蘇萬華認為，先進內(nèi)燃機是基于低傭損失理論和智能控制技術(shù)的新質(zhì)生產(chǎn)力，是國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的重大需求;先進內(nèi)燃機的發(fā)展目標是節(jié)油、降碳、清潔、零碳;先進內(nèi)燃機的節(jié)油和清潔是在內(nèi)燃機實際運行工況的節(jié)油和清潔;動態(tài)智能燃燒控制技術(shù)具有重要的節(jié)能、降碳、減排意義;先進內(nèi)燃機需要理論創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和AI智能控制技術(shù)的大力推廣和應(yīng)用。
 

　　中國工程院院士賀泓就內(nèi)燃機碳污協(xié)同控制的技術(shù)路線進行了深入的分析，并向大家展示了研究思路及成果。賀泓認為，內(nèi)燃機行業(yè)要研發(fā)獨立尾氣凈化后處理系統(tǒng)，應(yīng)以減污為主，協(xié)同降碳。要耦合發(fā)動機和后處理系統(tǒng)，實現(xiàn)減污降碳，協(xié)同增效。要發(fā)展碳中和內(nèi)燃機及其后處理技術(shù)，實現(xiàn)深度降碳。
 

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)黨委書記、教授舒歌群認為，雙碳戰(zhàn)略對中國的影響是全方位的;雙碳戰(zhàn)略推動了能源動力領(lǐng)域的技術(shù)進步和創(chuàng)新;高效、清潔是內(nèi)燃機永恒的主題;內(nèi)燃機科技工作者要主動應(yīng)變，適應(yīng)雙碳戰(zhàn)略帶來的各種挑戰(zhàn);希望通過大家的努力，為未來人類的交通運輸帶來清潔、高效、舒適的動力革命。
 

　　企業(yè)創(chuàng)新是亮點
 

　　1)濰柴動力發(fā)動機研究院李志杰院長向大家匯報了最近的研發(fā)成果，濰柴在傳統(tǒng)發(fā)動機技術(shù)上進行了努力。他提到，國五升級國六，濰柴產(chǎn)品NOx減排收益明顯，預(yù)計到2028年累計降低NOx排放超過390萬噸，國六升級國七，限值差異帶來的NOx排放收益降低，且排放限值加嚴會帶來碳排放增加，無論NOx排放還是碳排放，推動混動技術(shù)路線結(jié)合中間的減排要求，可以獲得更大的“用戶收益+減排收益”，他建議下階段排放法規(guī)制定時考慮混動等內(nèi)燃機應(yīng)用場景，制定靈活的法規(guī)政策實現(xiàn)節(jié)能減排效果。
 

　　在天然氣發(fā)動機上，濰柴預(yù)計可實現(xiàn)減碳15%，減少PM90%。采用天然氣+混合動力系統(tǒng)，減碳能力進一步提升至28%，可以較好滿足2030碳達峰要求，他倡議對于天然氣內(nèi)燃機及混合動力系統(tǒng)給予政策及法規(guī)支持，階段性滿足商用車碳達峰目標。
 

　　濰柴也在開發(fā)氨氣和氫氣內(nèi)燃機，濰柴13L氨柴發(fā)動機常用工況區(qū)氨氣替代比達到69%，最高有效熱效率達到48.8%。氨氣發(fā)動機也面臨著困難，這些他們正在努力攻關(guān)。
 

　　2)廣西玉柴機器股份有限公司副總工程師王輝重點談了氫內(nèi)燃機關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與展望。玉柴的氫內(nèi)燃機將在2025年12月小批量投放。據(jù)介紹，K05H和K15H兩款氫內(nèi)燃機對比傳統(tǒng)動力具有顯著的零碳排放優(yōu)勢，可實現(xiàn)CCER碳交易，對比氫燃料電池，氫內(nèi)燃機的優(yōu)勢也很明顯，購置成本低，使用成本低，壽命長，維護保養(yǎng)成本低。王輝說，用于城市公交、重卡等多種應(yīng)用場景。
 

　　3)一汽解放商用車開發(fā)院動力總成開發(fā)院主任工程師徐光甫重點談了重型商用車零碳內(nèi)燃機技術(shù)。氫、氨內(nèi)燃機都有技術(shù)難點，徐光甫重點談了他們對于這些技術(shù)難點如何攻關(guān)。針對氫內(nèi)燃機異常燃燒控制困難、動力性與NOx難平衡、瞬態(tài)響應(yīng)慢等難點，重點攻關(guān)超稀薄燃燒、氫-空混合優(yōu)化、點火參數(shù)優(yōu)化、高強化低轉(zhuǎn)動慣量增壓、EGR等關(guān)鍵技術(shù)。針對氨內(nèi)燃機，圍繞氨燃料燃燒困難、液氨缸內(nèi)高壓直噴技術(shù)空白、機油乳化、排放后處理等難點，重點攻關(guān)射流火焰引燃、液氨缸內(nèi)高壓直噴系統(tǒng)及控制、智能混合稀釋強制通風(fēng)、氨裂解器與后處理器一體化等關(guān)鍵技術(shù)。
 

　　4)陜西柴油機重工有限公司技術(shù)中心副主任張偉談了中速大缸徑燃氣發(fā)動機高效燃燒技術(shù)創(chuàng)新。他提到主燃室與主動式預(yù)燃室良好匹配，能夠?qū)崿F(xiàn)400mm缸徑燃氣發(fā)動機的稀薄引燃;主動式預(yù)燃室的燃氣供給壓力，火花塞的結(jié)構(gòu)、間隙、位置，點火時刻均會影響預(yù)燃室的引燃效果;發(fā)動機的最佳空燃比試驗入~1.81時，最高有效熱效率超過43.05%，最高指示熱效率51.4%;主動式預(yù)燃室作為一種簡單、高效的缸內(nèi)引燃技術(shù)方案，在中速大缸徑燃氣發(fā)動機開發(fā)中取得較好的效果，該技術(shù)方案在新燃料發(fā)動機開發(fā)中具有廣闊前景。
 

　　5)眾所周知，吉利在甲醇汽車領(lǐng)域走在前列，吉利汽車動力總成研究院前瞻技術(shù)開發(fā)總工程師袁爽分享了他們的研發(fā)成果，《吉利雷神動力醇氫高熱效率動力產(chǎn)品開發(fā)》。據(jù)介紹，憑借多年積累與探索，吉利雷神氫內(nèi)燃機率先突破46%熱效率，全球領(lǐng)先。2023年吉利雷神動力同時實現(xiàn)了汽油機稀薄燃燒BTE46%與氫氣稀薄燃燒BTE46%。
 

　　特別是讓人感動的是，袁爽提到，吉利雷神動力愿意與行業(yè)內(nèi)共享先進的開發(fā)成果。很多企業(yè)把技術(shù)領(lǐng)先當成了行業(yè)壁壘，吉利雷神卻愿意與行業(yè)共同進步，這份勇氣與精神就注定了內(nèi)燃機行業(yè)不會過時。
 

　　高校、科研院所創(chuàng)新是支撐
 

　　大連理工大學(xué)王洋助理研究員代隆武強教授作《JCCI技術(shù)的應(yīng)用一一低碳/零碳燃料發(fā)動機高效燃燒研究》報告、哈爾濱工程大學(xué)劉龍教授作《船舶自洽能源背景下船舶氫融合內(nèi)燃動力技術(shù)發(fā)展》報告、天津大學(xué)先進內(nèi)燃動力全國重點實驗室劉海峰教授作《甲醇發(fā)動機高效清潔點燃及壓燃燃燒研究》報告、中國第一汽車集團有限公司研發(fā)總院紅旗·鴻鵠混動平臺CEO韓令海作《紅旗·鴻鵠混動平臺的內(nèi)燃機發(fā)展構(gòu)想與實踐》、清華大學(xué)張揚軍教授作《飛行汽車發(fā)展與動力技術(shù)研究》。幾位專家從不同研究領(lǐng)域、不同研究方向介紹內(nèi)燃機技術(shù)研究趨勢、研究成果，為內(nèi)燃機創(chuàng)新發(fā)展提供支撐，助力內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)型升級。