双碳目标倒逼行业加速革新
交通运输业是全球第二大碳排放源，也是各国碳中和行动的焦点。面对排放升级和新能源挑战，传统内燃机如何节能减排已成为业内人士热议的话题。
国际内燃机学会主席、中国内燃机学会理事长金东寒认为，内燃机仍将作为陆上交通、船舶运输和工程机械的主流动力，也是目前和今后实现节能减排以及碳减排最具潜力的产品。
中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华表示，近年来，为应对环境和能源挑战，汽车能源动力系统正进行深刻变革，特别是为减缓气候变暖，碳达峰、碳中和的全球共同行动，进一步加快了汽车能源动力系统、电气化、电动化转型的进程。不过在他看来，汽车能源系统电动化转型是一个渐进化的过程，相当长时间内，内燃机是汽车的主体，是汽车产业节能减排降碳的主要贡献者。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中指出，2030年我国汽车产销的35%以上仍是以内燃机为主体的动力。
“面对汽车产业百年未遇的大变革时代，中国政府正在加速内燃机转型升级的同时也在积极地推动新能源汽车的技术创新、示范应用，规模产业化和市场推广。”万钢表示，目前我国一些汽车和内燃机企业已经应用自主研发的基础技术，推动内燃机与电动化、智能化趋势的深度融合，助力内燃机的稳态、高效、低排放的运行，研发了新型插电、增程式混合动力系统，实现了高效和低碳目的，产品取得了显著的市场成效。
万钢进一步表示，今后一段时间，氢能和燃料电池发动机将是我们发展的重要方向，要深入研究燃料电池发动机与传统内燃机在原理、结构、工程和技术等方面的差异性和相似性，结合燃料电池发动机的需求，对内燃机共轨喷射、进气增压等成熟技术进行再研发、再应用，提高燃料电池发动机的研发质量和产业应用水平。
提高热效率成减排最现实手段
中国船舶集团有限公司第七一一研究所所长董建福表示，到2030年碳达峰目标只剩10年时间，所有的行业，特别是对碳排放贡献较大的内燃机，要有很明显的技术进步。
业内人士普遍认为，提高内燃机热效率是目前实现燃油车节能减排的重要途径之一。
“效率的提高本身就是减排，很多的碳排放是由于燃烧不充分，效率不高造成的。”董建福指出。
记者了解到，目前乘用车汽油机产品的有效热效率，已经由20年前的30%左右提高到当前的40%-42%，正在向45%-50%的效率迈进，特别是重型内燃机的热效率也创世界新高。“未来我们国内柴油机热效率肯定会从过去42%-45%左右提到50%。”在天津大学教授尧命发看来，柴油机热效率提升到55%是完全可能的。记者了解到，去年9月16日，潍柴动力已发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机。
“高效率带来了低能耗，是节能和降低碳排放最现实的手段。经过多年的基础研究和技术创新，我国内燃机产业的一些领军企业已经走在世界前列，在实现我国能源、交通领域的节能减排、低碳，应对气候变化的过程中，发挥了引领和带动的作用。”万钢表示。
可再生燃料在未来大有可为
“我们现在说的零碳，一定是全产业链的，现在说碳排放，不能简单就一个终端是不是零，一定是全产业链的净零排放，所谓的碳中和也是这个概念。”董建福表示。
在中国工程院院士黄震看来，在碳达峰碳中和的目标下，中短期内燃机要不断提高热效率，走低碳、清洁发展之路，而从中长期来看，必须依靠变革性的燃料技术，利用可再生燃料使内燃机成为碳中性和零碳动力。据了解，可再生合成燃料是以太阳能、风能等可再生能源为主要能量供给，合成的高能量密度燃料。
“未来动力标准，是电力零碳化和燃料零碳化。”黄震表示，可再生燃料是未来的一大发展趋势。“可再生能源发电制氢，之后和捕集的二氧化碳合成甲醇、二甲醚，形成完全碳中性的燃料，实现燃料合成、燃烧、碳排放、燃料合成的碳元素有效循环。”
据了解，CRI公司在冰岛建成世界上第一座基于CO2循环利用的商业化甲醇厂，甲醇年产能已达4000吨。中科院大连化物所项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成甲醇三个基本单元构成，项目达产后可每年生产“液态阳光”甲醇1440吨。
张进华表示：“到2030年，混合动力将是内燃机的主要形式，基于内燃机的乘用车平均能耗低于4L/100km，新型的低碳甚至零碳燃料，阳光石油比例将逐步提高。”
此外，可再生能源发电成本的快速下降，也为之后通过绿电合成可再生燃料提供了可能。黄震认为，通过绿电做可再生燃料也解决可再生能源储能问题，可实现“源-储-荷”离线可再生能源利用，实现碳中和净零排放，是一项极具潜力的变革性技术。
原标题：燃料技术升级助力能源交通领域零碳化
