【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 展會(huì)快報(bào)】 我們進(jìn)入了新能源汽車時(shí)代，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，新能源汽車的滲透率超過(guò)40%。有一種聲音認(rèn)為，內(nèi)燃機(jī)日落西山，在時(shí)代的洪流面前顯得過(guò)時(shí)了。
 

　　內(nèi)燃機(jī)的前景真如某些人說(shuō)的的那樣悲觀嗎?事實(shí)并非如此，10月10日，第四屆中國(guó)內(nèi)燃機(jī)科技創(chuàng)新大會(huì)在北京召開，多位專家分析了內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展前景及創(chuàng)新研究成果，尤其是混合動(dòng)力、增程式發(fā)動(dòng)機(jī)助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，受到大家的關(guān)注?？蒲袡C(jī)構(gòu)、高校及企業(yè)在大會(huì)上展示了多項(xiàng)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(jī)行業(yè)表現(xiàn)出勃勃生機(jī)。
 

　　內(nèi)燃機(jī)行業(yè)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)
 

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

　　內(nèi)燃機(jī)穩(wěn)定的動(dòng)力輸出，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)顯示，2021年內(nèi)燃機(jī)行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展平穩(wěn)增長(zhǎng)，內(nèi)燃機(jī)總產(chǎn)量突破8200萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)1.4%，總功率突破28億千瓦，同比增長(zhǎng)2%左右，進(jìn)出口總額308.47億美元,同比增長(zhǎng)22.61%。
 

　　2022年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)受疫情影響，內(nèi)燃機(jī)行業(yè)調(diào)整階段，全年內(nèi)燃機(jī)全行業(yè)銷量7608萬(wàn)臺(tái)，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(jī)行業(yè)進(jìn)出口總額300.86億美元，同比增長(zhǎng)-2.47%，其中出口212.84億美元，同比增長(zhǎng)6.27%。
 

　　2023年，內(nèi)燃機(jī)行業(yè)恢復(fù)性增長(zhǎng)，全年實(shí)現(xiàn)行業(yè)銷量7801.7萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)2.54%，總功率29.3億千瓦，同比增長(zhǎng)7.7%。隨著產(chǎn)銷量增長(zhǎng)、產(chǎn)品成本的改善以及管理的提升，行業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入和利潤(rùn)總額同比增長(zhǎng)分別為：11%、32.3%。進(jìn)出口總額309.95億美元，同比增長(zhǎng)3.02%，其中出口額223.16億美元，同比增長(zhǎng)4.85%。
 

　　一串串?dāng)?shù)字?jǐn)[在面前，沒有人可以忽視內(nèi)燃機(jī)行業(yè)為我國(guó)經(jīng)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
 

　　這次創(chuàng)新大會(huì)，中國(guó)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)有哪些創(chuàng)新成果?從中內(nèi)協(xié)公布的成績(jī)可以看到，這幾年，我們雖然經(jīng)歷了一段艱難時(shí)期，但內(nèi)燃機(jī)行業(yè)沒有停止創(chuàng)新的腳步。2020年～2024年機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)內(nèi)燃機(jī)專業(yè)累計(jì)共評(píng)出特等獎(jiǎng)2項(xiàng)，一等獎(jiǎng)9項(xiàng)，二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)共100項(xiàng)。
 

　　2022年全國(guó)內(nèi)燃機(jī)標(biāo)委會(huì)歸口的JB/T 13202.1—2017《柴油機(jī) 顆粒捕集系統(tǒng) 第1部分:通用技術(shù)條件》等5項(xiàng)系列標(biāo)準(zhǔn)獲得中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新貢獻(xiàn)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
 

　　2023年7月，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布了“關(guān)于第二十四屆中國(guó)專利獎(jiǎng)授獎(jiǎng)的決定”(國(guó)知發(fā)運(yùn)字〔2023〕30號(hào))，中內(nèi)協(xié)推薦項(xiàng)目榮獲一項(xiàng)金獎(jiǎng)和一項(xiàng)優(yōu)秀獎(jiǎng)，中內(nèi)協(xié)榮獲“第二十四屆中國(guó)專利獎(jiǎng)優(yōu)秀組織獎(jiǎng)”。
 

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

　　內(nèi)燃機(jī)行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
 

　　歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們，躺在功勞簿上吃老本注定會(huì)被歷史的車輪拋下。內(nèi)燃機(jī)行業(yè)有輝煌的歷史，面臨國(guó)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(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是什么呢?多位專家進(jìn)行了分析。
 

　　中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)教授蘇萬(wàn)華認(rèn)為，先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)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(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重大需求;先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展目標(biāo)是節(jié)油、降碳、清潔、零碳;先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的節(jié)油和清潔是在內(nèi)燃機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況的節(jié)油和清潔;動(dòng)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(jìn)內(nèi)燃機(jī)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(guó)工程院院士賀泓就內(nèi)燃機(jī)碳污協(xié)同控制的技術(shù)路線進(jìn)行了深入的分析，并向大家展示了研究思路及成果。賀泓認(rèn)為，內(nèi)燃機(jī)行業(yè)要研發(fā)獨(dú)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(dòng)機(jī)和后處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)減污降碳，協(xié)同增效。要發(fā)展碳中和內(nèi)燃機(jī)及其后處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)深度降碳。
 

　　中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)黨委書記、教授舒歌群認(rèn)為，雙碳戰(zhàn)略對(duì)中國(guó)的影響是全方位的;雙碳戰(zhàn)略推動(dòng)了能源動(dòng)力領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新;高效、清潔是內(nèi)燃機(jī)永恒的主題;內(nèi)燃機(jī)科技工作者要主動(dòng)應(yīng)變，適應(yīng)雙碳戰(zhàn)略帶來(lái)的各種挑戰(zhàn);希望通過(guò)大家的努力，為未來(lái)人類的交通運(yùn)輸帶來(lái)清潔、高效、舒適的動(dòng)力革命。
 

　　企業(yè)創(chuàng)新是亮點(diǎn)
 

　　1)濰柴動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)研究院李志杰院長(zhǎng)向大家匯報(bào)了最近的研發(fā)成果，濰柴在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上進(jìn)行了努力。他提到，國(guó)五升級(jí)國(guó)六，濰柴產(chǎn)品NOx減排收益明顯，預(yù)計(jì)到2028年累計(jì)降低NOx排放超過(guò)390萬(wàn)噸，國(guó)六升級(jí)國(guó)七，限值差異帶來(lái)的NOx排放收益降低，且排放限值加嚴(yán)會(huì)帶來(lái)碳排放增加，無(wú)論NOx排放還是碳排放，推動(dòng)混動(dòng)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(shí)考慮混動(dòng)等內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景，制定靈活的法規(guī)政策實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效果。
 

　　在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)上，濰柴預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)減碳15%，減少PM90%。采用天然氣+混合動(dòng)力系統(tǒng)，減碳能力進(jìn)一步提升至28%，可以較好滿足2030碳達(dá)峰要求，他倡議對(duì)于天然氣內(nèi)燃機(jī)及混合動(dòng)力系統(tǒng)給予政策及法規(guī)支持，階段性滿足商用車碳達(dá)峰目標(biāo)。
 

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

　　2)廣西玉柴機(jī)器股份有限公司副總工程師王輝重點(diǎn)談了氫內(nèi)燃機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與展望。玉柴的氫內(nèi)燃機(jī)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(jī)對(duì)比傳統(tǒng)動(dòng)力具有顯著的零碳排放優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)CCER碳交易，對(duì)比氫燃料電池，氫內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)勢(shì)也很明顯，購(gòu)置成本低，使用成本低，壽命長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)成本低。王輝說(shuō)，用于城市公交、重卡等多種應(yīng)用場(chǎng)景。
 

　　3)一汽解放商用車開發(fā)院動(dòng)力總成開發(fā)院主任工程師徐光甫重點(diǎn)談了重型商用車零碳內(nèi)燃機(jī)技術(shù)。氫、氨內(nèi)燃機(jī)都有技術(shù)難點(diǎn)，徐光甫重點(diǎn)談了他們對(duì)于這些技術(shù)難點(diǎn)如何攻關(guān)。針對(duì)氫內(nèi)燃機(jī)異常燃燒控制困難、動(dòng)力性與NOx難平衡、瞬態(tài)響應(yīng)慢等難點(diǎn)，重點(diǎn)攻關(guān)超稀薄燃燒、氫-空混合優(yōu)化、點(diǎn)火參數(shù)優(yōu)化、高強(qiáng)化低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增壓、EGR等關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)氨內(nèi)燃機(jī)，圍繞氨燃料燃燒困難、液氨缸內(nèi)高壓直噴技術(shù)空白、機(jī)油乳化、排放后處理等難點(diǎn)，重點(diǎn)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(qiáng)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(jī)重工有限公司技術(shù)中心副主任張偉談了中速大缸徑燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)高效燃燒技術(shù)創(chuàng)新。他提到主燃室與主動(dòng)式預(yù)燃室良好匹配，能夠?qū)崿F(xiàn)400mm缸徑燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的稀薄引燃;主動(dòng)式預(yù)燃室的燃?xì)夤┙o壓力，火花塞的結(jié)構(gòu)、間隙、位置，點(diǎn)火時(shí)刻均會(huì)影響預(yù)燃室的引燃效果;發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳空燃比試驗(yàn)入~1.81時(shí)，最高有效熱效率超過(guò)43.05%，最高指示熱效率51.4%;主動(dòng)式預(yù)燃室作為一種簡(jiǎn)單、高效的缸內(nèi)引燃技術(shù)方案，在中速大缸徑燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)中取得較好的效果，該技術(shù)方案在新燃料發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)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(dòng)力醇?xì)涓邿嵝蕜?dòng)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(jī)率先突破46%熱效率，全球領(lǐng)先。2023年吉利雷神動(dòng)力同時(shí)實(shí)現(xiàn)了汽油機(jī)稀薄燃燒BTE46%與氫氣稀薄燃燒BTE46%。
 

　　特別是讓人感動(dòng)的是，袁爽提到，吉利雷神動(dòng)力愿意與行業(yè)內(nèi)共享先進(jìn)的開發(fā)成果。很多企業(yè)把技術(shù)領(lǐng)先當(dāng)成了行業(yè)壁壘，吉利雷神卻愿意與行業(yè)共同進(jìn)步，這份勇氣與精神就注定了內(nèi)燃機(jī)行業(yè)不會(huì)過(guò)時(shí)。
 

　　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(qiáng)教授作《JCCI技術(shù)的應(yīng)用一一低碳/零碳燃料發(fā)動(dòng)機(jī)高效燃燒研究》報(bào)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(dòng)力技術(shù)發(fā)展》報(bào)告、天津大學(xué)先進(jìn)內(nèi)燃動(dòng)力全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉海峰教授作《甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)高效清潔點(diǎn)燃及壓燃燃燒研究》報(bào)告、中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司研發(fā)總院紅旗·鴻鵠混動(dòng)平臺(tái)CEO韓令海作《紅旗·鴻鵠混動(dòng)平臺(tái)的內(nèi)燃機(jī)發(fā)展構(gòu)想與實(shí)踐》、清華大學(xué)張揚(yáng)軍教授作《飛行汽車發(fā)展與動(dòng)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(jī)技術(shù)研究趨勢(shì)、研究成果，為內(nèi)燃機(jī)創(chuàng)新發(fā)展提供支撐，助力內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。