内燃机，舞台依旧在

寇仕霖

“双碳”目标下，既是重要动力来源又是排放大户的内燃机产业链面临变革，当前内燃机动力与新能源动力进一步融合发展，在相当长的一段时期内两者将长期共存，呈现多元共生的动力新时代。在人们生产、生活的舞台上，所占份额依然可观的内燃机试图通过创新升级继续驱动世界。

不创新者将步入夕阳

内燃机是交通运输、工程机械、农业机械、特种装备等领域的重要动力来源，作为各类机械的主动力由此占据较大的市场份额，内燃机技术不断发展、完善使之得以持续满足社会需求，实现自身价值。第二届世界内燃机大会上，中国内燃机学会副理事长、中国船舶集团有限公司第七一一研究所所长董建福的表态点出了行业的心声，“如果说内燃机这个行业是夕阳产业，我不赞同这个说法。应该说碳减排，以及零碳排放的道路上不创新者将是夕阳产业。”内燃机在相当长的时间内在众多重要领域仍将是主要动力源，与之对应的是能源领域的技术突破与热效率的持续提升。

事实上，内燃机在诞生之初便因与其他动力源比拼获胜而备受关注，人们在苦苦寻找可以取代马匹驱动车辆的机械方式时，内燃机以当之无愧的赢家姿态开始为工业提供动力，并逐渐改变世界，被誉为第二次工业革命中最具核心价值、最有代表性的发明创造。

失去了创新力的加持，颠覆者终将被颠覆。如今，关于内燃机是否可替代、何时替代的争论已经愈演愈烈，作为诞生一百多年以来使用极为广泛的动力机械装置，内燃机行业有着极为庞大的产能和体量，仅以我国为例，内燃机保有量即超过5亿台（其中柴油机比例尚超过汽油机），年产量近8000万台，覆盖功率范围从1kW到数万kW不等。中国内燃机工业协会的统计数据显示，4月内燃机销量446.20万台，环比下降4.40%，同比增长9.83%；功率完成24211.23万千瓦，环比下降8.29%，同比增长8.04%。

有观点认为，庞大的数量反而让内燃机可能成为实现节能减排最具潜力的产品品类，因为每一点改变升级都意味着进步与减少的排放量，更清洁、更高效、更智能、更可靠发展的内燃机产品将为产业带来深刻变革，焕发出新的生命力。

深度研发与转型发展

很多时候，技术的持续演进也会算一算背后的经济账。一个不争的事实是，早前内燃机的深度研发已经进入了瓶颈期，进一步的研发成本高、回报低，与业界的期待值相差甚远。因为环保和成本的压力，身为内燃机使用大户的汽车领域在内燃机的研发上已经出现了停滞，唯有日韩品牌还在雕琢相关技术，一些有着悠久历史的车企挥别内燃机的态度非常决绝，理由倒也直白，继续提高内燃机的热效率是最直接的解决办法。热效率是衡量内燃机燃油利用效率的标准，热效率越高，燃油消耗越少，节能减排的效果就越显著。但热效率存在上限，越向上提高成本越高，排放问题也始终待解，这导致找到成本合适的技术路线颇为不易。

电子燃料的研发或许也能缓解内燃机的部分困境，马自达汽车欧洲研发中心的研究人员表示，合成燃料可以使旧车更清洁，大大加快二氧化碳的减排速度，“排放的问题不出在发动机身上，而是出在燃料身上。如果我们可以让内燃机变得非常清洁，你为什么要废止内燃机呢？”

内燃机领域确实很早就出现了专用化、电子化和轻量化的发展趋势，但产品演进速率和成绩并未达到预期，用内燃机领域专家的话来说便是，“新一代内燃机技术必将是先进燃烧技术、智能控制技术和电气化技术的结合，这绝不是简单地伸一伸手、踮一踮脚尖就能够到，需要助跑、加速、奋力向上跃起才能实现。”新型材料、超低摩擦、多元燃料、智能控制、能量回收等先进技术的运用逐步向极限热效率发起冲击，从而为内燃机产品注入新的活力，激发新的潜能。

高效、便捷、可靠、适应性好等突出优点让内燃机保持市场地位，但“要保持内燃机产品的强大生命力，离不开技术创新。”“十四五”是我國内燃机产业由大变强高质量发展的关键期，“十四五”期间每年仍有8000万台新品内燃机作为国民经济刚性需求，“节能减排”是内燃机行业的重点工作，创新和减排成为整个内燃机行业的发展导向。为此，完善行业基础数据，夯实自主创新基础；加强基础理论研究，提出原创性新技术原理；加强共性技术研究，突破关键核心技术，提升关键零部件的自主创新工程是内燃机行业“十四五”期间的重要发展目标。

真正实现技术突破的内燃机会让这个世界变得更好么？答案是肯定的。对此，中国内燃机工业协会秘书长邢敏提出可从四个方面驱动内燃机技术水平的提升：“第一，提高内燃机的热效率，降低燃油消耗，满足日益严格的油耗和二氧化碳法规，是内燃机技术发展的首要目标。第二，内燃机及其动力装置作为国际市场的产品，满足各国的排放法规是市场准入的必要条件。因此满足近零排放有害（物质）法规是内燃机发展的重要目标。第三，内燃机燃料的多元化是未来的发展趋势。把优化的内燃机同新型燃料和动力技术带向市场，是对原油和内燃机的一个重大挑战，改善动力系统是一个更长期的需求。在相当长一段时间内，只有燃料和内燃机技术的结合，才可达到在技术上实现超低碳交通工具的构想。第四，要坚持创新驱动发展，着力推动产业的转型升级。”