来源：【中国汽车报】
巨变时代，中国发动机的发展机遇与挑战并存。同时，还有很多问题需要解答：燃料领域正在逐步进入多元化时代。传统内燃机该如何应对？随着可再生能源电力的快速发展，内燃机的生存空间会越来越小吗？在“双碳”目标下，内燃机扮演什么角色，对其技术发展有何影响？
10月21日，中国发动机“碳中和”之路院士专家访谈会在汽车之城湖北十堰举行。针对上述问题，院士专家在采访中表达了共识。
“期望内燃机不会存在或消失是不现实的。” “未来是一个多能源时代。没有任何一种动力来源能够主宰世界，内燃机也不可能主宰世界。” “未来，内燃机在汽车行业的地位仍将是不可替代的。 “……
从昔日的辉煌到变革的未来，内燃机重新焕发出强大的生命力，这是时代发展与技术创新之间的双向冲刺。
01 在汽车、船舶、军工等领域具有不可替代性。是交通领域实现“双碳”目标的核心。
我国是全球最大、产业链最完整的内燃机制造国。从数据看，内燃机产销量始终处于较高水平，年总发电量超过27亿千瓦。在“双碳”目标和汽车产业转型的背景下，外界普遍提出一个疑问：内燃机的生存空间会越来越小吗？
“在业内人士看来，这不是问题。”中国工程院院士、国际内燃机学会前任主席、中国内燃机学会理事长、天津大学校长金东寒强调，“未来，不是那么内燃内燃机消失了，但燃油汽车也消失了。”
对于普通人来说，汽车是距离内燃机应用最近的场景，其他的都比较遥远。从内燃机的发展历史来看，它最初主要解决的是“运转”的问题。后来它的应用场景越来越广泛，比如船舶、发电、通用等。在这些应用场景中，内燃机仍然是不可替代的。
“其实内燃机不仅可以燃烧燃料，还可以燃烧氢、氨、甲醇等燃料。内燃机是一种能量转换设备，它燃烧的是零碳燃料，所以内燃机是零碳的。” -碳。”金东寒说道。
据悉，目前90%以上的货物依赖远洋船舶，每年增长率为2%-3%。未来船舶动力仍以内燃机为主，在内河航运等特种航运和传统作业中将采用电动和混合动力作为补充；数据中心、天然气能源、餐厨垃圾发电等场景也需要备份。发动机、燃气发动机、燃气发动机等；而在作战舰艇等军工行业，基本上100%都是内燃机。
在电动化的挑战下，在上述应用场景中，内燃将长期存在，且技术也在不断发展。正如中国内燃机学会常务理事、清华大学航天发动机研究所副所长帅世进所言，面对动力电气化带来的挑战，内燃机在小功率、短距离方面不具备优势。因此必须充分发挥自身在电力电气化方面的优势。在大功率、长距离领域（如长途卡车、船舶、飞机等）具有优势。
此外，内燃机的碳减排能力是交通领域实现“双碳”目标的核心。
“从全球碳排放量来看，以内燃机为主要动力的交通运输部门碳排放量约占总碳排放量的25%，交通能源消耗比重进一步增加。”中国内燃机学会常务理事、燃烧节能与净化分会主任、青海民族大学副校长、天津大学讲座教授姚明发认为，汽车电动化正在快速发展。从近年来的发展来看，汽车动力系统多元化已成为行业共识。 xHEV的快速发展表明，未来大多数汽车仍需要内燃机作为动力，尤其是货运车辆，在汽车油耗中占比较高。因此，内燃机的节能减碳、碳中和是交通领域实现“双碳”目标的核心。
目前，能源结构和技术路线多元化是实现电力领域“双碳”目标的最佳途径已成为共识。
金东寒认为，内燃机、电池电机、燃料电池和混合动力系统将根据不同的应用场景发挥各自的重要作用。其中，内燃机仍将是最重要的动力形式之一，内燃机的节能增效仍将是减少碳排放最直接有效的途径。
02 效率更高、系统更集成、零碳燃料是大势所趋
“双碳”目标下，发动机正在重生，零碳内燃机已成大势所趋。在国外，欧盟“2035年禁燃令”要求放宽后，也允许使用合成燃料。
中国工程院院士、中国汽车工程学会理事长（时任）、中国内燃机学会名誉理事长、清华大学教授李军表示，新能源动力的使命是实现“双碳”目标和发展新能源动力的三种途径。是的：动力电池、燃料电池和零碳内燃机。相比之下，零碳内燃机更具竞争力。
“当前，世界已进入电子燃料替代化石燃料的零碳燃料时代。从全球范围来看，通过可再生能源获得的绿电、绿氢、绿氨和绿醇是最重要的四种电子燃料。当然还有绿色电力生产的汽油和柴油。”李军说。
从目前的发展来看，发展基于电子燃料的零碳内燃机是新能源动力发展的重要方向。李军提到了未来新能源动力的三大原则：一是实现“双碳”目标；要有全生命周期的商业竞争力，三是务实。
中国工程院院士、中国内燃机学会副理事长、上海交通大学讲座教授黄震提到，电子燃油作为零碳排放的“碳中和”燃料，必须用绿色电力生产。燃料制备成本约占价格成本的70%，取决于未来绿色电力的价格。要真正实现规模化、商用，还需要克服很多困难。
据悉，目前在船用方面，甲醇发动机技术相对成熟，而氨发动机仍在研发中；对于乘用车来说，未来实现“双碳”的途径有很多，比如混合动力、纯电动、燃料电池等；在重型商用车方面，氢内燃机是一条非常好的路径。技术成熟，氢能生产、储存和运输问题得到解决，产业链已建立，氢发动机已腾飞。
“双碳”目标也对内燃机技术的发展产生了影响。姚明发认为有以下几个方面：一是产品结构会发生变化，部分应用领域可能会全面电动化。其次，内燃机的技术趋势正在发生变化。例如，汽油发动机不再是唯一追求小型化的发动机。第三，发动机技术和动力系统技术正在向节能化方向发展。第四，零碳燃料是最终实现“碳中和”的根本出路。
对于内燃机未来的发展来说，提高效率仍然是追求的目标。长期以来，不仅民用车辆对于效率的追求越来越极致，军用特种车辆的动力技术也一直在向高效节能的方向发展。
中国科学院院士、中国内燃机学会副理事长、中国机械工程学会副理事长、华北车辆研究所研究员毛明提到，在国防领域，电气化是一个坚定不移的方向，是技术决定的方向。在此方向上，追求节能减排，减少体积和重量，提高效率，降低成本。另外，从系统层面，采用分布式、电池结构一体化、混合驱动等，通过能量管理来匹配工况，提高效率。
03 内燃机要积极拥抱电力，不断创新焕发新活力
“看待内燃机的发展前景，我们不能仅仅从单一的效率角度来看待，而应该从更宏观的角度来看待。”毛明强调。
现在，内燃机面临如此大的挑战，背后是电池技术的进步。帅世进表示，事实上，电气化也给内燃机带来了机会。内燃机必须拥抱电力。如果用作混合动力，它们应该不会与电力发生冲突。这将带来新的机遇。
毛明还提到，内燃机不太可能永远是纯机械的，肯定会变得越来越混合。目前，混合动力发动机可以在高效率范围内工作。据E Car报道，日产即将推出的新型e-POWER发动机的热效率甚至可以达到50%。
发动机实现碳中和的方式有很多，比如氢内燃机、氨氢聚变内燃机、甲醇发动机、电燃料发动机等，可以根据交通使用场景和碳中和阶段目标进行选择。
对于企业来说，李军提到，现在不可能选择单一的电油来征服世界。这就决定了未来的燃油系统、动力系统、底盘必须多元化，平台必须模块化。无论是商用车还是乘用车，都要以市场为导向。因此，如何控制未来“碳峰”电力系统的成本是关键。
挑战与机遇面前，这对汽车人提出了更高的要求。 “搞内燃机的人要加快知识更新，不能只停留在燃料、结构上，还要增加很多数字化、信息化、智能化等方面的知识，要进一步加强过关能力。 “这对于提高产品性能、减少排放等都是极其有利的。”毛明强调。
值得注意的是，在巨变的时代，行业组织也在积极推动发动机的“碳中和”之路。 2021年，内燃机学会成立发动机“碳中和”创新联盟； 2023年，中国科协批准成立“科创中国”发动机“碳中和”产业科技服务群，聚焦发动机产业链关键环节和关键环节。技术，为各动力应用领域发动机的“碳中和”之路提供科技服务。
正如主持人中国内燃机学会副理事长兼秘书长李树生总结的那样，对于内燃机未来的发展有三点共识：一是在很多应用场景中，内燃机动力将长期存在。较长时间内仍将作为支撑国民经济的主要动力。高质量发展和国防建设。其次，当前，提高内燃机及其动力系统的效率是减少碳排放的现实途径，而碳中和燃料是内燃机实现碳中和的根本路径。第三，面对燃料多元化的到来，内燃机制造商针对不同燃料有很多技术和瓶颈需要突破和创新。
编辑：薛亚培
本文来自【中国汽车报】，仅代表作者观点。国家党媒信息公共平台提供信息发布传播服务。
编号：jrtt
