內(nèi)燃機技術(shù)再升級 多賽道展現(xiàn)蓬勃動力

　　由中國船舶陜西柴油機重工有限公司（以下簡稱"陜柴重工"）自主開發(fā)研制的國內(nèi)缸徑最大、單缸功率最大的SXD6L40/52G中速大功率燃氣發(fā)動機日前通過性能鑒定，填補了國內(nèi)中速大功率燃氣發(fā)動機空白，標(biāo)志著我國在中速大功率燃氣機領(lǐng)域取得重大突破。

　　"單缸功率達到605千瓦，填補了國內(nèi)中速大功率燃氣發(fā)動機空白"，由中國內(nèi)燃機學(xué)會副理事長、秘書長李樹生，西安交通大學(xué)教授劉圣華，哈爾濱工程大學(xué)教授馮永明等9位行業(yè)專家組成的鑒定組一致認(rèn)為，SXD6L40/52G燃氣機在中速大缸徑燃氣發(fā)動機領(lǐng)域首次采用增壓器廢氣旁通可靠性控制技術(shù)，實現(xiàn)寬域工況空燃比精準(zhǔn)控制；采用主動式預(yù)燃室火花塞點火技術(shù)，實現(xiàn)高效稀薄燃燒，同意通過性能鑒定。

　　在中國內(nèi)燃機協(xié)會的專家看來，內(nèi)燃機依然是未來動力的主要核心產(chǎn)品。并且內(nèi)燃機的市場不僅僅局限在汽車領(lǐng)域，在一些特定領(lǐng)域，如重型運輸、工程機械以及軍事裝備等，內(nèi)燃機的高扭矩輸出、即時響應(yīng)性等特性更是難以被替代，因此內(nèi)燃機的市場需求始終保持著穩(wěn)定狀態(tài)。

　　行業(yè)迎來發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點

　　2024年我國內(nèi)燃機行業(yè)不僅夯實了傳統(tǒng)內(nèi)燃機的優(yōu)勢根基，還在新能源融合、綠色減排諸多賽道全力沖刺，彰顯出向高端化、智能化、清潔化轉(zhuǎn)型的蓬勃動力。

　　記者從中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會獲悉，2024年10月，內(nèi)燃機行業(yè)呈現(xiàn)出復(fù)雜的銷售格局，銷量環(huán)比雖有下降，但同比實現(xiàn)小幅增長，1-10月累計銷量也保持著增長態(tài)勢且增幅較1-9月有所擴大。這一時期，政策累積效應(yīng)與企業(yè)年底沖刺等因素相互交織，共同影響著市場的供需變化。

　　從總體數(shù)據(jù)來看，10月內(nèi)燃機銷量達到411.45萬臺，環(huán)比減少1.67%。1-10月累計銷量3839.26萬臺，同比增長4.60%。在燃料類型方面，柴油機和汽油機表現(xiàn)各異。10月柴油機銷量環(huán)比下降4.45%，同比下降13.05%，累計同比下降3.78%；汽油機銷量環(huán)比下降1.38%，同比增長10.32%，累計同比增長5.69%。

　　2024年10月內(nèi)燃機行業(yè)各細分市場呈現(xiàn)出不同的發(fā)展態(tài)勢。乘用車用內(nèi)燃機相對穩(wěn)定且有增長趨勢，商用車和工程機械用內(nèi)燃機面臨較大挑戰(zhàn)，農(nóng)業(yè)機械用內(nèi)燃機增長強勁，而不同燃料類型和缸型的內(nèi)燃機也在各自的應(yīng)用領(lǐng)域中經(jīng)歷著市場的考驗與機遇。未來，隨著政策的持續(xù)引導(dǎo)、技術(shù)的創(chuàng)新突破以及市場需求的進一步演變，內(nèi)燃機行業(yè)有望在調(diào)整中尋求新的平衡與發(fā)展，各企業(yè)也需根據(jù)市場變化精準(zhǔn)布局，以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的新趨勢。

　　陜柴重工副總工程師趙建平表示，這款大功率燃氣發(fā)動機成功通過鑒定，標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握400毫米缸徑級中速內(nèi)燃機的點火、高效燃燒、排放控制等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)核心技術(shù)自主可控。該發(fā)動機能夠滿足Tier三代排放要求，核心零部件的設(shè)計壽命超過32000小時。該燃氣發(fā)動機研制過程共產(chǎn)生專利39項，產(chǎn)品主要瞄準(zhǔn)國內(nèi)外3兆瓦以上大功率可燃氣動力市場，廣泛適應(yīng)LNG、天然氣、沼氣等可燃氣應(yīng)用場景，為用戶提供高可靠性的動力。

　　據(jù)了解，后續(xù)陜柴重工將加大該型產(chǎn)品的系列化研制投入，加快SXD40/52雙燃料、甲醇燃料、氨燃料等發(fā)動機開發(fā)，用科技成果推動國家動力裝備自立自強和"低碳、零碳"化發(fā)展。

　　可以看到，2024年我國內(nèi)燃機行業(yè)迎來關(guān)鍵的發(fā)展節(jié)點，不僅夯實了傳統(tǒng)內(nèi)燃機的優(yōu)勢根基，還在新能源融合、綠色減排諸多賽道全力沖刺，彰顯出向高端化、智能化、清潔化轉(zhuǎn)型的蓬勃動力。

　　氫內(nèi)燃機研發(fā)熱度不減

　　國家支持政策相繼出臺，車企與供應(yīng)商動作頻頻，氫內(nèi)燃機行業(yè)掀起一波發(fā)展熱潮，逐漸站穩(wěn)繼純電動、氫燃料電池后的"第三條技術(shù)路線"之位。

　　2024年臨近收官，國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)熱度不減、反而提速快跑，車端氫氣發(fā)動機頻頻"點火"，為這條備受矚目的賽道注入強勁新動力，氫內(nèi)燃機更是掀起一波發(fā)展熱潮，逐漸站穩(wěn)繼純電動、氫燃料電池后的"第三條技術(shù)路線"之位。天津檢驗中心清潔燃料技術(shù)室主任吳春玲接受采訪時表示，氫內(nèi)燃機技術(shù)正日趨成熟。

　　中關(guān)村氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟氫內(nèi)燃機技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用專委會主任委員、北京理工大學(xué)教授孫柏剛力推了該技術(shù)的優(yōu)點，他表示，氫內(nèi)燃機可借用傳統(tǒng)內(nèi)燃機的技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)基礎(chǔ)，90%以上的零部件可以直接續(xù)用，總成本與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相當(dāng)。尤其是氫內(nèi)燃機的成本顯著低于燃料電池系統(tǒng)，批量生產(chǎn)后，氫內(nèi)燃機成本與傳統(tǒng)燃油發(fā)動機基本接近或略高15%。

　　在產(chǎn)品端，車企與供應(yīng)商動作頻頻。12月5日，一汽解放自主研發(fā)的CA6HV3氫氣發(fā)動機重磅發(fā)布，這是國內(nèi)首款重型商用車缸內(nèi)直噴氫氣發(fā)動機；此前的8月，解放藍途"星熠"氫氣發(fā)動機牽引車亮相，搭載15L自主研發(fā)發(fā)動機，打出高適應(yīng)、高動力、低成本的優(yōu)勢牌。11月14日，為期六個月、路線里程35公里的氫內(nèi)燃機實車示范運行在天津啟動，廣汽、吉利的乘用車，一汽解放、中國重汽、東風(fēng)柳汽的商用車，以及濰柴、玉柴等的氫內(nèi)燃機紛紛參與，其中廣汽的傳祺新能源E9氫混版頗為亮眼。

　　濰柴動力在內(nèi)燃機技術(shù)方面更進一步。國家知識產(chǎn)權(quán)局信息顯示，其今年1月申請的"排氣系統(tǒng)、氫內(nèi)燃機及車輛"專利獲批，成功解決氫內(nèi)燃機氫排放監(jiān)測難題，避免爆燃風(fēng)險；在示范運行活動現(xiàn)場，濰柴13L及8L氫內(nèi)燃機亮相，8L機型更是國內(nèi)首次亮相的重型商用缸內(nèi)直噴氫內(nèi)燃機，采用缸內(nèi)低壓直噴、精準(zhǔn)制等先進技術(shù)，功率達257kW，已配套陜重汽載貨車；9月的德國漢諾威車展上，濰柴15升缸內(nèi)直噴氫內(nèi)燃機配套中國重汽整車亮相，彰顯國產(chǎn)動力技術(shù)實力。

　　供應(yīng)商層面同樣進展不斷。中自科技收到新研氫能三款燃料電池發(fā)動機開發(fā)定點通知，博世氫動力、方正電機、云內(nèi)動力也陸續(xù)公布氫能領(lǐng)域成果，核心均聚焦氫內(nèi)燃機，產(chǎn)業(yè)上下游聯(lián)動愈發(fā)緊密。

　　不過，當(dāng)前氫內(nèi)燃機產(chǎn)品也難掩短板，"熱效率偏低"就是一大待解難題，正因如此，一汽解放發(fā)布CA6HV3時著重強調(diào)其熱效率達"國內(nèi)第一"水平。

　　在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，政策支持至關(guān)重要。今年3月，國家發(fā)展和改革委、國家能源局明確氫能戰(zhàn)略定位與中長期目標(biāo)；10月，我國氫燃料電池汽車示范規(guī)模達1.5萬輛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模攀新高。地方層面，扶持政策密集出臺，近半年北京、四川、湖南、成都、深圳、香港等多地發(fā)力，廣州對總投資10億元以上氫能制造業(yè)項目給予省級普惠獎勵基礎(chǔ)上的市級1∶1配套扶持；1億元至10億元項目，按年度固定資產(chǎn)投資總額1%獎勵，單個最高獎勵1000萬元。

　　技術(shù)革新繼續(xù)聚焦環(huán)保

　　內(nèi)燃機正朝著節(jié)油、降碳、清潔、零碳的目標(biāo)大步邁進，其中主要包括有效熱效率的提高、低碳和碳中和燃料的使用、治理技術(shù)的進步。

　　當(dāng)前，內(nèi)燃機減排多條技術(shù)路線齊頭并進，其中主要包括有效熱效率的提高、低碳和碳中和燃料的使用、治理技術(shù)的進步。

　　在近日召開的中國內(nèi)燃機科技創(chuàng)新大會上，中國工程院院士蘇萬華表示，內(nèi)燃機正朝著節(jié)油、降碳、清潔、零碳的目標(biāo)大步邁進。其中，動態(tài)智能燃燒控制技術(shù)無疑是這場變革的核心關(guān)鍵。實驗數(shù)據(jù)有力地證明了該技術(shù)在節(jié)油和降排方面的顯著成效，這為內(nèi)燃機技術(shù)的升級換代提供了堅實的技術(shù)支撐。

　　中國工程院院士賀泓也表示，在2030年前，行業(yè)聚焦于獨立尾氣凈化后處理系統(tǒng)的研發(fā)，以減污為首要任務(wù)并協(xié)同降碳。他認(rèn)為，我國內(nèi)燃機行業(yè)將有序地向低碳、零碳方向轉(zhuǎn)型，逐步減少交通運輸領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境的影響。

　　縱觀全球內(nèi)燃機新技術(shù)持續(xù)推進，對新型燃燒模式的探索熱情也從未降溫。均質(zhì)充量壓縮點火（HCCI）、預(yù)混充量壓燃（PCCI）等前沿技術(shù)，打破傳統(tǒng)燃燒方式的桎梏，讓燃油與空氣在氣缸內(nèi)實現(xiàn)近乎完美的均勻混合與充分反應(yīng)。這種理想的燃燒狀態(tài)，直接帶來燃燒效率的大幅躍升，燃油消耗直線下降，有害氣體排放也隨之銳減，為內(nèi)燃機綠色、高效發(fā)展勾勒出全新路徑。

　　在進氣、噴油以及渦輪增壓等細分技術(shù)板塊，改進工作同樣緊鑼密鼓?？勺兘孛鏈u輪增壓技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)普及，發(fā)動機仿若擁有了"智能呼吸"能力，可依據(jù)不同工況靈活調(diào)整渦輪葉片角度，精準(zhǔn)控制進氣量，確保動力輸出穩(wěn)定高效。

　　此外，新能源與內(nèi)燃機的融合，掀起動力領(lǐng)域的全新變革。國外汽車巨頭也敏銳察覺到這一趨勢，重兵布局混合動力技術(shù)，成果斐然。在全球能源轉(zhuǎn)型和雙碳目標(biāo)的大背景下，內(nèi)燃機技術(shù)正站在新的歷史起點上。

　　中國內(nèi)燃機學(xué)會常務(wù)理事、清華大學(xué)教授帥石金認(rèn)為，內(nèi)燃機要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，關(guān)鍵是如何適應(yīng)氫、氨等零碳燃料的噴霧燃燒要求，并降低全生命周期綜合成本，提高發(fā)動機熱效率等，滿足未來嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。

　　現(xiàn)在，氫、氨、醇類凈零碳燃料和生物質(zhì)燃料都是熱門候選。為了適應(yīng)新燃料，保證內(nèi)燃機的安全和可靠性，內(nèi)燃機需要在燃料供應(yīng)系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、尾氣后處理以及內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)和材料等方面進行相應(yīng)調(diào)整，未來將賦予內(nèi)燃機技術(shù)更多可能性。（記者 郭宇）

　　轉(zhuǎn)自：中國工業(yè)報

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