為內燃機低碳排放不懈努力

魏宗洋

（凱龍高科技股份有限公司，江蘇 無錫 214153）

內燃機廣泛應用于道路車輛、非道路移動機械、船舶等動力裝置，是功率密度大、熱效率高、應用范圍最廣的原動力裝置。未來，內燃機在交通運輸、工程機械、農業(yè)機械、船舶、應急動力和國防裝備中將一直占據(jù)重要地位。

根據(jù)中國內燃機工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《內燃機行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》，預計到2025年，內燃機作為動力裝置仍然將占整個動力市場的 90%以上?！笆奈濉逼陂g，我國每年仍將有 8000 萬臺新品內燃機作為國民經(jīng)濟剛性需求。內燃機作為我國石油消耗的最大主體產(chǎn)業(yè)，內燃機產(chǎn)品二氧化碳排放量占全國排放總量的10%，氮氧化物排放量占全國排放總量的30%，顆粒物量排放超過60 萬噸，內燃機排放污染物已經(jīng)成為影響空氣質量的重要因素之一。因此，按照《大氣污染防治法》要求，必須對內燃機尾氣污染進行深入治理。

在內燃機排放污染治理方面，我國自2000年起陸續(xù)制定了道路車輛、非道路移動機械和船舶用內燃機排放標準，分區(qū)域、分運用領域、分階段采取不同的內燃機尾氣污染治理技術和措施。在排放標準以內，主要采用內燃機機內凈化技術，如在內燃機內采用電控高壓燃油噴射系統(tǒng)和增壓中冷技術、廢氣再循環(huán)（EGR）等技術設備即可滿足排放法規(guī)要求。隨著排放標準的不斷升級，僅采用機內凈化技術和設備已經(jīng)不能滿足要求，需要在內燃機外加裝尾氣污染治理裝備，如SCR（選擇性催化還原）、DOC（氧化型催化轉化器）、DPF（顆粒捕集器）、CDPF（催化型顆粒捕集器）、AOC（氨捕集催化劑）等技術設備。

內燃機排放控制技術，涉及電子控制、化學、材料學、流體力學、機械等諸多技術領域，難點在于高效催化劑、載體、電控單元、工程數(shù)值模擬優(yōu)化設計、自主標定匹配技術等方面，被國外公司長期、全面、系統(tǒng)性壟斷，準入門檻極高。

2021年印發(fā)的《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》強調要鼓勵綠色低碳技術研發(fā)?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出了“推進細顆粒物和臭氧協(xié)同控制”這條主干線?！吨袊髿獬粞跷廴痉乐嗡{皮書（2020年）》指出，協(xié)調好O3、PM2.5、VOCs、NOx之間的關系是重點。生態(tài)環(huán)境部等部門于2022年11月聯(lián)合印發(fā)的《深入打好重污染天氣消除、臭氧污染防治和柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)行動方案》明確提出，到2025年，全國柴油貨車排放檢測合格率超過90%，全國柴油貨車氮氧化物排放量下降12%，新能源和國六排放標準貨車保有量占比力爭超過40%。

隨著排放法規(guī)的實施以及產(chǎn)業(yè)政策、規(guī)劃的引導，內燃機排放污染治理市場每年有近千億元的市場需求，開發(fā)完全自主核心、低成本、高性能的內燃機排放控制技術成為業(yè)內亟待解決的重大科技問題。

時代召喚使命，責任需要擔當，凱龍高科技股份有限公司圍繞我國內燃機污染防治和大氣質量改善目標，面向解決內燃機近零排放控制和工程化等產(chǎn)業(yè)升級的重大需求與國際前沿科學問題，針對不同適用對象，開展前瞻性布局。公司在2006年制定了以“柴油車”“非道路機械”“船舶”為三大主線，打造排放控制技術、應用示范和評價測試、成果轉化等技術研發(fā)與工程化平臺的科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，明確了“成為擁有核心技術、可持續(xù)發(fā)展、全球領先的大氣污染治理企業(yè)”的綠色定位，走出了內燃機排放控制技術領域產(chǎn)業(yè)核心技術攻關與科技成果轉化之路。

公司針對內燃機尾氣顆粒物（PM）和氮氧化物（NOx）兩大主要污染物的排放控制問題，構建柴油機從國四到國六的后處理技術體系，突破后處理系統(tǒng)智能協(xié)同控制、尿素精準噴射及高效混合、DPF 可靠再生、后處理系統(tǒng)設計及制造等關鍵技術，實現(xiàn)尾氣后處理系統(tǒng)自主突破及大規(guī)模推廣應用。

公司以技術創(chuàng)新引領相關領域的發(fā)展作為核心和主線，將發(fā)展領域由現(xiàn)有的車輛領域拓展至車輛、非道路、船舶等領域，將業(yè)務內容由產(chǎn)品研發(fā)/制造延伸至技術研發(fā)/服務、產(chǎn)品研發(fā)/制造、工程設計/服務；持續(xù)布局綠色低碳、超低排放和新能源動力等方面的前瞻性、戰(zhàn)略性研究及開發(fā)工作。

公司技術趕超世界一流公司技術，達到國際先進水平，引領后處理行業(yè)技術進步，保障國內后處理產(chǎn)業(yè)安全，成為在全球技術、市場占有領先的大氣污染治理企業(yè)。

（1）反應物：雙“全”+雙“多”

全綠色產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈：凱龍高科擁有完全自主知識產(chǎn)權，具備完整產(chǎn)業(yè)鏈。

全方位信息管理：提供從研發(fā)、采購、生產(chǎn)、物料、質量、產(chǎn)成品入庫、銷售等全業(yè)務流程的綠色系統(tǒng)支撐。

多主體協(xié)同：與政府、科研院所、供應商、客戶等進行多方對接，協(xié)同發(fā)展。

多領域合作：后處理系統(tǒng)涉及“機-電-化-熱-聲”等多學科交叉領域，也開展綠色新能源合作研究。

（2）“兩級”催化：以質量為核心，以創(chuàng)新為引領

公司將創(chuàng)新作為企業(yè)不斷發(fā)展的強大動力，并以此為催化，帶動企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

（3）生成物：讓天空更藍

以企業(yè)使命、愿景、價值觀為指引，為改善我國大氣環(huán)境，為打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)貢獻力量。

通過構建“讓天空更藍”的凱龍“綠色反應方程式”，凱龍高科率先突破高效催化劑、蜂窩陶瓷載體、高精度高可靠性噴射系統(tǒng)、智能電控單元、工程數(shù)值模擬優(yōu)化設計、自主標定匹配技術等一批核心技術瓶頸，形成了“機內凈化-高性能凈化催化劑、載體-智能電控單元及噴射系統(tǒng)-整機/整車標定與匹配”整套自主內燃機尾氣凈化技術，推出國內首臺套國四、國五、國六內燃機排放處理系統(tǒng)，自主牽頭制定了全部19項尾氣后處理國家行業(yè)標準，授權專利289 項（其中發(fā)明專利60 項），建成行業(yè)國家企業(yè)技術中心、國家認可實驗室（CNAS）等平臺，具備完整產(chǎn)業(yè)鏈，累計節(jié)約外匯3979.96 億美元、減排氮氧化物約 1682.23 萬t、顆粒物約48.85萬t，實現(xiàn)了從無到有、由弱變強的跨越式發(fā)展，成為我國內燃機尾氣污染治理行業(yè)的領先企業(yè)，為推動我國內燃機環(huán)保排放標準升級和大氣污染治理做出了貢獻。

以此為基礎，凱龍高科依托國家政策引導，集聚產(chǎn)學研用平臺，面向終端主機廠、整車廠客戶，匯集各種資源，實現(xiàn)多主體的產(chǎn)業(yè)協(xié)同、互聯(lián)，引領行業(yè)融合創(chuàng)新，構建自主產(chǎn)業(yè)鏈，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。