共谋零碳燃料和高效发动机协同发展之道

在“双碳”目标和能源结构调整的驱动下，车用动力系统多元化发展已成为行业共识。未来相当长时间内，内燃机在车用动力总成赛道上仍占据重要地位，而针对内燃机热效率的提高，以及低碳、零碳等替代燃料的开发应用，是保障其应对碳减排挑战，助力实现“双碳”目标的重要路径。

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在5月19日上午举办的第三届车用动力系统国际高峰论坛“零碳燃料和高效发动机专场”主题分论坛上，与会的行业专家学者、企业代表就零碳燃料及高效发动机“如何发展”等问题展开了深入讨论。

“面向碳中和，汽车行业降碳路径主要包括两个方面，一是动力总成效率提升和电动化技术；二是碳中和替代燃料商用及其发动机开发。”东风汽车公司技术中心新能源及动力中心总工程师蔡文新指出，动力多元化和燃料多元化是内燃机行业发展的重要方向，其中，零碳（替代燃料）和高效DHE是两大关键绿色动力总成解决方案。

蔡文新具体介绍了包括氢、氨、电力合成燃料(e-fuel)、第二代生物质燃料等替代燃料应用特性和发动机适用性，以及目前存在的问题和解决思路。同时，他还透露了东风汽车在高效DHE发动机布局上的最新进展及关键技术突破。蔡文新表示，通过将点燃压燃、分缸控制优化、汽油混合碳中和替代燃料（乙醇）后燃料特性的改善、VVT组合优化等技术方案的融合，东风汽车公司技术中心实现了有效热效率45.3%的样机数据，并将氮氧化物排放水平控制在了合理的范围。“零碳替代燃料加高效DHE等于绿色的动力总成！”

在我国国缺油、少气、相对富煤的能源结构下，发展多种清洁能源，替代石油、天然气等传统燃料，对于降低石油对外依存度、保障国家能源安全有重大意义。甲醇作为车用动力的替代燃料大有可为。

“对标氢、氨燃料、电动车等路线，甲醇制备技术成熟、储、运、用安全便捷，是实现碳中和、保障国家能源安全的有效路径之一。”吉利远程新能源商用车集团有限公司星瀚工程院副院长苏茂辉表示，远程新能源商用车集团聚焦“纯电+醇氢”两大核心，其中醇氢是远程特色的技术路线，拥有成熟的技术和满足丰富场景的甲醇商用车产品。

据他介绍，在甲醇汽车领域，吉利深耕18年，目前已拥有核心技术专利200余件，已开发甲醇燃料车型20余款，覆盖乘、商领域，市场保有量超过3万辆。不仅如此，依托绿色甲醇制备技术及甲醇汽车的应用，吉利通过对二氧化碳的资源化利用，最终形成甲醇生态循环，正在加速实现在这一细分领域的碳中和。

“远程绿色甲醇生态的推进，符合中国国情的万亿价值产业群，将助力动力系统产业升级。”就此，苏茂辉分析了四个方面的原因：一是绿色甲醇在中国可以大规模应用；二是中国甲醇汽车技术处于国际领先，远程甲醇重卡在山西、新疆、甘肃等多个省市等地已规模化推广应用，深受客户喜欢，拉开大规模产业化的序幕；三是绿醇是商用车实现双碳目标的有效路径；四是绿色生态推广创造万亿产业链。

在"碳中性甲醇燃料在中重型动力领域的应用"的专题报告中，上海依相动力系统有限公司董事长慕云同样提到，相对于纯电驱动、燃料电池驱动，甲醇发动机是更为环保、经济、现实的储能和补能解决方案。

清华大学智能绿色车辆与交通全国重点实验室教授帅石金则认为，随着能源开采、转化技术和节能技术的快速发展，全球能源供需矛盾缓解，使得车用能源战略转型（可再生能源）成为可能。车用能源与动力系统呈电动化、氢能化、低碳化发展趋势，电-氢互联互补是实现碳中和的理想能源载体组合。他进一步总结表示，纯电动汽车具有效率高、零排放的优势，适合中国城市短距离出行，是车用动力的首选，但面临充电基础设施建设、电池安全和降低成本挑战，仍需政策支持；内燃动力在长途货运领域，仍具有节能、减排、成本、便捷等综合优势，在相当长的时间内，依然是一种主流的动力系统。碳中和内燃机需要解决氢、氨等零碳燃料的燃烧控制、氮氧化物排放以及e-fuel燃料高成本问题，才能最终实现可持续发展；氢燃料电池动力具有长续航历程、零排放的突出优点，但面临氢能源基础设施匮乏、使用寿命低和成本高的不足，未来有可能在大型非道路、长途货运商用车上得到示范和推广应用。

Horiba最高技术责任者兼开发本部本部长中村博司则就碳中和社会的氢战略及其测试解决方案的作用进行了分析。

不容忽视的是，“双碳”目标的提出，从能源消费端对化石能源施以考核压力，倒逼传统化石能源企业加快节能提效和新能源产业投资开发布局，从而推动我国能源结构低碳化转型。

以“中国下一阶段燃料的发展”为演讲主题，中石化石油化工科学研究院有限公司高级专家郭莘介绍了中国车用汽油的清洁化历程、标准升级过程中面临的挑战，并且就下一阶段汽油升级、对汽油组分的需求和汽油池的影响进行了分析。同时，她阐述了对未来交通燃料低碳化发展路径的思考。

她指出，车用燃料是否真正的节能减排要从燃料全生命周期碳排放的角度来评估，因此可以通过源头减碳、过程降碳、产品低碳、末端治理等几个维度实现液体车用燃料的综合降碳。基于此，中国石化从采油、炼油、付油等环节降低碳排放，促进传统燃料低碳化。同时中国石化还积极通过生物质能利用、废弃物循环利用、二氧化碳化学综合利用、绿氢绿电基础设施建设等举措大力推动低碳燃料规模化。

郭莘强调，在“双碳”目标背景下，石化企业需不断迭代低碳能源生产技术，并协同汽车行业开发适用于混动的高效燃料，才能降低占比最大的交通能源使用端碳排放，且降碳潜力巨大。而对于炼化企业而言，可与汽车行业深度合作，共建车用非金属材料循环利用产业链、实现资源回收再利用，协同降低车辆全生命周期碳排放。