內燃機，舞臺依舊在

寇仕霖

“雙碳”目標下，既是重要動力來源又是排放大戶的內燃機產業鏈面臨變革，當前內燃機動力與新能源動力進一步融合發展，在相當長的一段時期內兩者將長期共存，呈現多元共生的動力新時代。在人們生產、生活的舞臺上，所占份額依然可觀的內燃機試圖通過創新升級繼續驅動世界。

不創新者將步入夕陽

內燃機是交通運輸、工程機械、農業機械、特種裝備等領域的重要動力來源，作為各類機械的主動力由此占據較大的市場份額，內燃機技術不斷發展、完善使之得以持續滿足社會需求，實現自身價值。第二屆世界內燃機大會上，中國內燃機學會副理事長、中國船舶集團有限公司第七一一研究所所長董建福的表態點出了行業的心聲，“如果說內燃機這個行業是夕陽產業，我不贊同這個說法。應該說碳減排，以及零碳排放的道路上不創新者將是夕陽產業。”內燃機在相當長的時間內在眾多重要領域仍將是主要動力源，與之對應的是能源領域的技術突破與熱效率的持續提升。

事實上，內燃機在誕生之初便因與其他動力源比拼獲勝而備受關注，人們在苦苦尋找可以取代馬匹驅動車輛的機械方式時，內燃機以當之無愧的贏家姿態開始為工業提供動力，并逐漸改變世界，被譽為第二次工業革命中最具核心價值、最有代表性的發明創造。

失去了創新力的加持，顛覆者終將被顛覆。如今，關于內燃機是否可替代、何時替代的爭論已經愈演愈烈，作為誕生一百多年以來使用極為廣泛的動力機械裝置，內燃機行業有著極為龐大的產能和體量，僅以我國為例，內燃機保有量即超過5億臺（其中柴油機比例尚超過汽油機），年產量近8000萬臺，覆蓋功率范圍從1kW到數萬kW不等。中國內燃機工業協會的統計數據顯示，4月內燃機銷量446.20萬臺，環比下降4.40%，同比增長9.83%；功率完成24211.23萬千瓦，環比下降8.29%，同比增長8.04%。

有觀點認為，龐大的數量反而讓內燃機可能成為實現節能減排最具潛力的產品品類，因為每一點改變升級都意味著進步與減少的排放量，更清潔、更高效、更智能、更可靠發展的內燃機產品將為產業帶來深刻變革，煥發出新的生命力。

深度研發與轉型發展

很多時候，技術的持續演進也會算一算背后的經濟賬。一個不爭的事實是，早前內燃機的深度研發已經進入了瓶頸期，進一步的研發成本高、回報低，與業界的期待值相差甚遠。因為環保和成本的壓力，身為內燃機使用大戶的汽車領域在內燃機的研發上已經出現了停滯，唯有日韓品牌還在雕琢相關技術，一些有著悠久歷史的車企揮別內燃機的態度非常決絕，理由倒也直白，繼續提高內燃機的熱效率是最直接的解決辦法。熱效率是衡量內燃機燃油利用效率的標準，熱效率越高，燃油消耗越少，節能減排的效果就越顯著。但熱效率存在上限，越向上提高成本越高，排放問題也始終待解，這導致找到成本合適的技術路線頗為不易。

電子燃料的研發或許也能緩解內燃機的部分困境，馬自達汽車歐洲研發中心的研究人員表示，合成燃料可以使舊車更清潔，大大加快二氧化碳的減排速度，“排放的問題不出在發動機身上，而是出在燃料身上。如果我們可以讓內燃機變得非常清潔，你為什么要廢止內燃機呢？”

內燃機領域確實很早就出現了專用化、電子化和輕量化的發展趨勢，但產品演進速率和成績并未達到預期，用內燃機領域專家的話來說便是，“新一代內燃機技術必將是先進燃燒技術、智能控制技術和電氣化技術的結合，這絕不是簡單地伸一伸手、踮一踮腳尖就能夠到，需要助跑、加速、奮力向上躍起才能實現。”新型材料、超低摩擦、多元燃料、智能控制、能量回收等先進技術的運用逐步向極限熱效率發起沖擊，從而為內燃機產品注入新的活力，激發新的潛能。

高效、便捷、可靠、適應性好等突出優點讓內燃機保持市場地位，但“要保持內燃機產品的強大生命力，離不開技術創新。”“十四五”是我國內燃機產業由大變強高質量發展的關鍵期，“十四五”期間每年仍有8000萬臺新品內燃機作為國民經濟剛性需求，“節能減排”是內燃機行業的重點工作，創新和減排成為整個內燃機行業的發展導向。為此，完善行業基礎數據，夯實自主創新基礎；加強基礎理論研究，提出原創性新技術原理；加強共性技術研究，突破關鍵核心技術，提升關鍵零部件的自主創新工程是內燃機行業“十四五”期間的重要發展目標。

真正實現技術突破的內燃機會讓這個世界變得更好么？答案是肯定的。對此，中國內燃機工業協會秘書長邢敏提出可從四個方面驅動內燃機技術水平的提升：“第一，提高內燃機的熱效率，降低燃油消耗，滿足日益嚴格的油耗和二氧化碳法規，是內燃機技術發展的首要目標。第二，內燃機及其動力裝置作為國際市場的產品，滿足各國的排放法規是市場準入的必要條件。因此滿足近零排放有害（物質）法規是內燃機發展的重要目標。第三，內燃機燃料的多元化是未來的發展趨勢。把優化的內燃機同新型燃料和動力技術帶向市場，是對原油和內燃機的一個重大挑戰，改善動力系統是一個更長期的需求。在相當長一段時間內，只有燃料和內燃機技術的結合，才可達到在技術上實現超低碳交通工具的構想。第四，要堅持創新驅動發展，著力推動產業的轉型升級。”