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黄佐华:“30·60”双碳目标下,中国应撑起内燃机未来发展的大梁

2021/04/28 11:29商用车界

4月22日,第二届世界内燃机大会在山东济南开幕。中国去年在联合国大会上明确承诺,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。那么,在以碳达峰、碳中和为目标的大背景下,传统内燃机又将如何发展呢?带着这些疑问,记者采访到了西安交通大学黄佐华教授。

西安交通大学黄佐华教授 图

西安交通大学黄佐华教授

当前,内燃机被广泛应用于道路交通及非道路移动机械领域,是交通运输、工程机械、农业机械、国防装备等领域最重要的动力来源。在碳达峰、碳中和发展目标下,内燃机企业究竟会受到那些影响?针对这个问题,黄佐华教授表示要从两方面来考虑。内燃机已经有100多年的历史,它为工业发展做出了巨大贡献。碳达峰、碳中和的实施对我们内燃机企业来说是一个挑战,但也是一个机遇。挑战是指过去我们依赖高碳能源,例如我国百分之六十以上的发电都是靠煤为主要动力燃料,电量消耗的越多,产生的二氧化碳也就多。无论是汽油还是柴油都是石油资源,用直接燃烧的方式肯定会产生碳排放。

目前,我们国家大量的交通运输车辆中还是以汽柴油动力为主,特别是工程机械以及长途重卡等领域电动车辆还不能满足需求。黄佐华教授表示,内燃机在整个动力中的占比非常大,我们国家内燃机一年的产量是8100万千瓦,这相当于火电、风电、核能以及可再生能源煤电加到一块装机容量的1.32倍。从这个角度来看,内燃机现在需要做的就是提高它的热效率,以此来降低二氧化碳排放。

当然,我们不能只走内燃机发展这一条道路。黄佐华教授进一步表示,对于内燃机来说提高热效率的空间是有限的,我们只能尽可能接近极限。事实上,在减排的发展中,内燃机还要积极拥抱电气化,比如混合动力发动机,明显有助于实现节能减排。总体来说,我们既要发展内燃机也要和现在的新技术结合起来,以此来共同实现低碳化。

在碳达峰、碳中和的发展方向下,氢能将是未来能源发展的趋势。黄佐华教授表示,我们地球上70%以上是海洋,水是氢的一个载体,要把水中的氢转换成氢气,而这个量是非常大的。当前,社会上也开展了很多制氢的探索,受限于太阳能制氢效率,目前制氢大多采用电解水的方法。将来随着技术进步,太阳能制氢效率有望进一步提高,如果进入到氢能时代就可以真正实现无碳排放。

黄佐华教授坦言,目前氢能应用所遇到的问题之一是制备问题,其次是氢的储存。现在氢气储存普遍使用的是气体压缩的方法,但能量密度有限。现在世界各国都非常看好氢能源,黄佐华教授表示,氢能时代到来是有一个过程的,但相信氢能未来将会有非常大的发展。

事实上,在目前节能减排的大背景下也在倒逼内燃机转型升级。黄佐华教授表示,当今的内燃机发展局限于最初的内燃机原理上,内燃机诞生100多年来并没有发生实质性的突破,我们现在通过不断的技术革新,实际上都是在向它的最高点发展的迈进,特别是对于提升内燃机热效率来说它是有极限的,要突破这个瓶颈,就需要有新的科学技术做支撑,所以现在迫切需要在科技方面创新。

在黄佐华教授看来,我国是内燃机的第一生产大国和第一制造大国以及第一消费大国。我们现在应该责无旁贷的引领内燃机科技发展,我们的工业也是一样的,由大到强只有靠我们创新,这对于我们国家内燃机科技工作者以及内燃机企业来说都是一个非常巨大的挑战。黄佐华教授坦言,对于内燃机方面的研究,我们一直在不断探索,看看能不能在原创性方面有一些突破,但这个原创性并不是靠说就能实现的。我们国家现在有很好的工业基础,也有很多年的长期科研积累,在这种积累下从量变到质变,相信在不久的将来我们也将引领行业发展。

总结:

内燃机领域的发展突破不仅需要人才,更需要相关的技术产业集群做支撑。当前,“30·60”双碳目标已定,相信在全行业的共同努力下,未来内燃机还将得到更好的发展!

责任编辑:Yaodl

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