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内燃机仍将是汽车主要动力

时间:2019-08-14 10:39:06 来源:中国汽车报

  “2012年,能源科技展望报道称,内燃机汽车在2035年仍将占有汽车市场84.4%的份额。2017年,彭博新能源财经报道,内燃机汽车在2035年仍将占有81%的份额。2017年,国际能源署预测,2030年,电动汽车数量将增长到1.25亿辆,但仍不超过汽车总量的10%。《美孚公司2018年至2040年世界能源展望》也预测,未来在交通运输行业,石油仍将是主要能源形式。”8月6日,中国内燃机工业协会秘书长邢敏对记者说。

  当前,新能源汽车在政策利好的助推下得以快速发展,业内也有不少唱衰内燃机的声音。对此,邢敏斩钉截铁地说:“未来很长一段时间,内燃机仍将是汽车主要动力。”

  ■内燃机产业仍是国民经济基础

  内燃机工业是我国重要的基础产业。内燃机是我国石油消耗的最大主体,同时也是节能减排的最大主体。2017年,内燃机消耗商品燃油2.7亿吨,其中有7738万吨汽油、16717万吨柴油,还有润滑油、燃料油,占我国石油消费总量的64%,超过全年进口石油总量。内燃机是道路、非道路移动机械和国防装备的主导动力。内燃机是用途最广泛、热效率最高、结构最紧凑、成本最低的多种机械动力源,未来30年至50年仍将是主要的动力源。

  2013年至2017年,在国家全面深化改革、经济稳中求进、调结构、转方式、促升级的大环境下,我国内燃机行业平稳调整,整个行业发展没有大起大落,调整幅度在正负5%之间,整体运行情况良好。五年来,整机销量经历了由高向低再回升的态势,呈“U型”状;全国内燃机工业发展较为平稳,功率水平逐年提高。2018年,内燃机总产量达到8100万台,总功率达到26亿千瓦,进出口总额达到278亿美元。其中,车用内燃机产量达到2653万台,摩托车用内燃机达到1791.5万台。

  内燃机发展已经有100多年。在漫长的历史进程中,内燃机技术不断发展,满足社会对动力的需求,推动了近代工业革命,彰显了内燃机的价值。

  当前,随着时代的进步,内燃机技术仍在迅猛发展:稀燃技术、快速燃烧系统、分层进气系统、隔热发动机、新型增压技术逐步得到应用;新材料、代用燃料、高性能润滑油的研究也广泛开展,并取得了引人关注的成绩。同时,新的设计思想、新的制造技术、先进的实验手段的产生和应用,使内燃机面目一新,特别是电子技术、信息技术在内燃机上的应用,将使得内燃机进入全新的时代。电控化使内燃机的运行参数保持最佳值,使内燃机功率、消耗、排放得到了最佳平衡,使内燃机工业处在新技术发展高潮之中。

  邢敏认为,在未来相当长的时期,或者说在未来若干个技术发展周期里,作为移动动力,内燃机仍将占有主要支配地位。其中有三个决定因素。

  一是现在内燃机的综合热效率仍有很大的上升空间,美国DOE综合29位权威专家意见,认为不考虑摩擦损失,内燃机最高有效热效率可达60%;我国重点研发规划项目和中美卡车能效合作项目近期将柴油机有效热效率提高到50%以上;马自达SKYACITY-X汽油机采用GCI技术,热效率有望达到50%。

  二是搭载内燃机装备的特殊特定使用需求所致。

  三是当前和未来内燃机燃料的供应和保障是充足的,油、气、可燃冰、煤炭、生物质等能源都可作为内燃机的燃料来源。

  ■车用内燃机技术仍需与时俱进

  邢敏认为,我国车用内燃机产品综合能效与国际先进水平仍有不小差距,在关键的“卡脖子”技术方面,仍需稳扎稳打,推动关键技术取得突破,缩小与世界内燃机领先技术之间的差距。此外,在关键部件产业化应用、排气后处理装置、内燃机制造过程节能、燃料多元化、内燃机再制造等领域,我国内燃机工业仍大有可为。

  具体来说,在推动乘用车汽油机发展方面,要重点推广应用增压直喷技术,掌握燃烧和电子控制等核心技术,开发直喷燃油系统、增压器等关键零部件,鼓励2.0升以下排量特别是1.6升以下小排量汽油机采用增压和直喷技术,推广轻量化技术。

  在乘用车柴油机方面,要重点推动提高整机热效率,推广应用电控高压燃油喷射系统、高效增压中冷系统、排气后处理系统以及电子控制技术,鼓励发展乘用车用柴油机电控高压燃油喷射系统、高效增压中冷及排气后处理系统。

  在微型商用车柴油机方面,要加快推广应用高压共轨燃油喷射系统、高效燃油滤清系统和增压系统,提高燃油经济性和可靠性。

  在轻型商用车柴油机方面,要重点推广应用高压共轨、电控单体泵等先进燃油喷射系统,加快增压技术的应用普及,掌握整车标定和匹配技术。

  在中重型商用车柴油机方面,要加快高效涡轮增压、余热利用、动力涡轮等技术应用。加强内燃机机械效率提高技术的研发和应用。同时,重点开展低摩擦技术的开发应用,推进智能化、模块化部件的产业化应用,实现部件的合理配置和动力总成的优化匹配。

  在关键部件产业化应用方面,要重点开展电控燃油喷射系统关键技术的研发和产业化应用,加强和改善喷油器总成、电控执行器、轨压传感器、进油计量阀、电控单元生产的质量控制。提高增压器制造水平及其自主研发能力,掌握可变几何截面涡轮、可调多级增压、汽油机增压器、增压器轻量化等关键技术。

  在排气后处理装置方面,要重点提升选择性催化还原器、颗粒捕集器、废气再循环系统、三元催化和氧化催化转化器、在线诊断系统、关键气体传感器的技术水平。加强排气后处理装置与整机的协调匹配,提高产品生产与使用的一致性和产品的可靠性、耐久性。

  在内燃机制造过程节能方面,要重点推广薄壁铸造、精密铸锻、热处理及表面加工等绿色制造工艺,实现内燃机生产过程节能节材。鼓励企业在新产品开发和出厂试验环节使用具有高效能量回收功能的交流电力测功器,回收利用内燃机测试过程中产生的余热和电能。

  在替代燃料内燃机产品研发方面,要鼓励替代燃料发动机与现有发动机制造体系兼容。积极发展柴油、天然气双燃料内燃机,生物柴油内燃机。开展汽油、甲醇双燃料点燃式内燃机,柴油、甲醇双燃料压燃式内燃机的应用试点工作。加强内燃机高效燃用替代燃料、有效控制非常规排放等基础研究,重点掌握耐醇燃料供应系统、天然气供应系统、点火及其电控系统等关键核心技术。开发适于内燃机应用替代燃料专用润滑油和排气后处理技术。

  在内燃机产品再制造方面,要制定实施内燃机产品再制造推进计划,积极开展内燃机产品再制造关键共性技术研发,优选再制造技术路线,完善再制造工艺流程,支持采用表面修复等关键技术。建立健全有利于旧件回收的市场体系,推广符合标准的内燃机再制造产品,鼓励对汽车、工程机械用发动机及其关键零部件开展再制造。

  ■协会仍将全力推动内燃机产业升级

  邢敏表示,中国内燃机工业协会致力于推动内燃机技术进步;推动内燃机产业转型升级;强化人才培养,为行业输出优秀人才;在政府和企业间发挥好桥梁纽带的作用,壮大内燃机企业实力。

  邢敏表示,在接下来一段时间,中国内燃机工业协会将努力编制好内燃机中长期发展规划,做好内燃机行业“十四五”规划,推动内燃机产业循序渐进地发展。

  如何实现内燃机产业转型升级,是中国政府、行业、企业各界聚焦关注的重大问题,也是世界各国共同关注的问题。新旧技术更替、新旧动能转换,是技术和社会进步的必然过程。

  邢敏认为,内燃机行业要坚持发展和创新思维,研究制定燃料车辆动力技术及产业转型升级的长远发展战略,坚持创新驱动发展,着力推动产业转型升级;同时,要积极推动内燃机与电驱动技术融合发展,加大与新技术、新材料的嵌合力度,推动诸如稀薄燃烧、均质压燃、转子发动机等新技术研发和应用,根据新的动力系统混合驱动需求,融合智能化技术,助推内燃机产业转型升级,开创新天地。


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