原创|多元动力背景下，内燃机路在何方?钱恒荣这样解读

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作为第二次工业革命中最具价值且最有代表性的发明创造，百年以来，内燃机一直是全球工业生产中不可替代的动力来源。数据显示，中国内燃机保有量已超过5亿台，是不折不扣的内燃机生产及制造大国。

然而，在当前动力系统电气化、工业生产智能化、经济发展低碳化的背景之下，传统内燃机产业面临着前所未有的冲击与挑战，内燃机产业的发展前路究竟在何方？

4月24日，在第二届世界内燃机大会闭幕式上，一汽解放汽车有限公司发动机事业部总经理钱恒荣以《多元动力背景下内燃机的可持续发展》为题做了主旨报告，对当前内燃机行业生存现状及发展趋势进行了分析，并且分享了对内燃机产业未来发展的看法和观点。

机遇与挑战并存

2015年12月，中国作为《巴黎协议》签约国之一，承诺开展二氧化碳减排系列工作，2020年又作出了2030年碳达峰和2060年碳中和的承诺，在能源危机与气候变暖的双重压力之下，节能减排已成为我国各行各业的共同任务。

与此同时，全球主要市场的排放法规也在不断升级。欧Ⅵ-e要求越来越严格，欧Ⅶ可能2027年开始实施；美国三阶段排放法规逐步加严；中国预计2025-2030年推出国七排放法规，NOx排放将较国六降低50%以上甚至实现近零排放。这一系列环保法规背后，是世界各国对于节能减排的重视以及刻不容缓解决世界环境危机的表现。

有数据显示，2020年，我国的二氧化碳总排放量达到了98亿吨，位居世界首位，并且作为世界上最大的能源生产及消费国，我国石油和天然气的对外依存度仍然在不断走高。

“预计到2025年，以内燃机为动力的动力装置依然占90%以上（含各类混合动力装置），内燃机动力消耗石油占石油消耗量的65%，能源安全面临巨大挑战。”钱恒荣表示。

那么，面对如此严峻的现状，内燃机产业又将何去何从？对此，钱恒荣认为，预计到2050年，全球搭载内燃机的车型销量占比仍高达78%，而中国商用车搭载内燃机的车型预计2060年仍将达50%以上，动力多元化趋势将愈发明显，内燃机发展也将进入全新时代，寻求可持续发展的技术才是根本出路。

55%热效率是目标

而在钱恒荣看来，传统内燃机若想实现可持续发展，下一步的目标是实现55%的热效率。

“这个困难还是比较大的，高效燃烧技术、高效换气技术、低摩擦技术、智能附件、能量回收等，一个都不能少。解放动力也在这些方面展开了一些工作，双区燃烧技术可以让热效率得到进一步提高；快速喷油技术、快速燃烧技术、低粘度机油技术、高效增压器设计以及智能附件技术等技术的研发令我们的发动机最低油耗达到了169.9kW.h，并且做到了50%的热效率。此外，我们还在进行更高爆压可控预混燃烧技术、高爆压米勒循环技术、附件电动化技术、分体冷却技术、废热回收WHR技术以及分体冷却等技术的研究，可令发动机机内达到51.5%、WHR达到3.5%，合计达到55%热效率，但目前距商业化投放还有一定差距。”钱恒荣补充道。

同时，传统内燃机绿色低碳化也是可持续发展的重中之重。据钱恒荣介绍，解放动力已与清华大学、沙特阿美、京博石化四家公司围绕零排放柴油机项目，联合开发出了高活性低碳燃料压燃发动机技术，这项技术可以使氮氧化物和颗粒物同时满足未来最严格的排放法规。

此外，在可靠性方面，传统内燃机也要持续进行突破。对此，钱恒荣表示，“我们下一代的发动机B10寿命将努力做到200万公里，换油周期达到20万公里。”

“所以，传统内燃机如果想要保持生命力，就要努力朝最节油、最环保、最可靠的方向持续靠拢。”钱恒荣强调。

动力多元化是大势所趋

若想降低内燃机对环境的污染，就要降低氮氧化物和颗粒物的排放，而氢能作为一种零碳能源，近年来也成为了各大企业、高校及机构重点开发研究的对象。可以预见，氢燃料在未来将会是工业生产环节中一种重要的动力来源。

“与传统柴油机、电动车、燃料电池对比，氢燃料发动机的确具有很大潜力。我国氢燃料发动机经历了三个阶段，目前是气道喷射，后续也将发展到缸内直喷，到时氢燃料发动机的热效率也可以达到45%以上。并且从排放上看，氢燃料的二氧化碳、颗粒物排放几乎为零，氮氧化物的排放也降低了一个量级，最有助于达到零排放的目标。未来，氢气价格将伴随氢能源商业化而逐步下降，氢燃料发动机的应用成本也具有市场产业化前景。”对于氢燃料发动机，钱恒荣做出如上判断。

除此之外，混合动力也是不可忽视的动力类型之一。“混合动力就是内燃机、动力电池、燃料电池三种动力的任意组合，这也是我们研究的一个方向。我们认为，未来可能实现一辆车上带多种动力，车辆在高速上可以用内燃机做驱动，在市区就可以用燃料电池或者电驱动，这样就可以在市区实现零排放。这种方式也可以解决电动车续航里程短以及氢燃料汽车加氢不方便的问题。”钱恒荣如是说。

如今，第二届世界内燃机大会已经落下帷幕，但关于内燃机未来发展路径的的研究与探讨还在继续。相信在业内专家学者及从业人员的不断努力之下，内燃机将继续为世界工业发展燃烧自己的力量。

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