如何看待传统内燃机汽车的挑战与前景

“一些国内院校的内燃机专业已经招不到新生了。”近年来，节能环保法规日趋严苛、新能源特别是纯电动汽车增势迅猛、各国宣称打算禁售传统燃油车……拥有100多年发展历史的传统内燃机汽车正面临前所未有的冲击和挑战。内燃机汽车是否还会存在？在节能减排方面还有多少潜力？将如何发展下去？近期，一些政府相关领导、行业顶级专家对此展开深入探讨，明确了内燃机在未来节能减排工作中的地位和作用，并指明了未来的进化方向。业内主流观点认为，内燃机作为目前和今后实现节能减排最具潜力、效果最为明显的产品，在相当长时期内作为主流动力机械的地位不可动摇。

传统内燃机技术应与电动化、智能化相融合

全国政协副主席、中国科协主席万钢

内燃机是近代革命中最具核心价值、最有代表性的发明；内燃机的应用大大提升了生产效率，推动了工业社会快速发展。今天，在能源排放清洁化、动力系统电动化、产业发展智能化的大趋势下，传统内燃机产业面临前所未有的挑战。

一、当今世界正面临生产和消费的深度变革。 

汽车大规模普及应用，在给人们生活带来便利的同时，化石能源消耗所带来的温室气体和有害污染物排放，也成为空气污染的重要诱因，影响人类生存环境和身心健康。

近年来，中国石油对外依存度持续攀升，能源安全面临严峻挑战。中国政府积极推动节能减排，在制定严苛的排放标准同时，积极推动新能源汽车技术创新和大规模示范应用。中国即将实施的国六排放标准将是全球最严厉的汽车排放控制法规。在汽车动力系统电动化、限制生产销售传统内燃机汽车的国际大趋势、大背景下，中国产能巨大的传统燃料汽车产业以及与之配套的内燃机产业，面临着应对节能、减排双重技术压力以及产业转型发展的严峻挑战。

二、坚定内燃机产业创新发展信心。

内燃机发展已有一百多年，目前仍占据市场主流，这既是内燃机技术不断发展完善的结果，也是内燃机满足社会需要、实现自身价值的体现。当前，内燃机仍是汽车等各类机械的主动力并占据较大市场份额。内燃机技术进步在实现交通领域节能减排、应对气候变化中，仍将发挥不可或缺的基础性作用。在重型运输动力、大型工业用固定动力、船用动力、工程机械、农业机械、军用车辆等应用领域，内燃机仍具有较为广阔的市场需求和顽强的生命力。

内燃机技术尚有较大提升潜力和发展空间。仅就中国而言，中国内燃机产品综合能效与国际先进水平仍有差距，在高强化整机技术、高性能关键零部件技术、先进燃烧技术、低磨擦技术、低功耗附件、轻量化、余热能利用、先进后处理技术等领域，以及天然气、醇类燃料等多能源高效利用方面，仍有进一步提升效率、降低排放的空间。从全球来看，内燃机与新技术、新材料的嵌合、与电力驱动以及新能源等的适合、与智能化趋势的融合，都有广泛领域亟待创新攻坚。

三、创新驱动发展是传统制造业转型升级的必由之路。

如何实现传统产业转型升级，是中国政府、行业、企业各界关注的重大问题，也是世界各国的共同关注点。新旧技术更替、新旧动能转换，是技术和社会进步的必然过程。我们要坚持发展眼光和创新思维，研究制定燃料车辆动力技术及产业转型升级的长远发展战略，始终坚持创新驱动发展，着力推动产业转型升级。要积极推动内燃机与电驱动技术的融合发展，加大与新技术、新材料的嵌合力度，推动诸如稀薄燃烧、均质压燃、转子发动机等新技术研发和应用，针对新的动力系统混合驱动需求，融合智能化技术，助推内燃机产业转型升级，开创新的天地。

推进内燃机产业发展应有4个坚持

工信部装备工业司副司长杨拴昌

中国内燃机行业目前有3000余家整机、零部件生产企业，全行业从业人员达到40万人。2017年我国内燃机行业总产值突破6500亿元，累计销量5600多万台，功率突破26.6亿千瓦，产品进出口总额达244亿美元，已连续9年成为世界内燃机的第一生产大国和消费大国。当前全球经济发展进入深度调整期，制造业成为全球竞争的焦点。建设现代化体系，必须把发展经济的着力点放在实体经济上，制造业是实体经济的主体，是技术创新的主战场，是供给侧结构性改革的重要领域。内燃机作为机械的主要动力，对推动实体经济的发展一直有着不可忽视的作用。

把推动内燃机行业发展作为长期的战略任务，以问题为导向，分类分层指导，持续推进4个坚持。一是坚持创新发展，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑，要坚持把创新摆在内燃机行业发展的首要位置。

二是坚持绿色发展，内燃机排放二氧化碳占全国总量的10%，氮氧化物占全国总量的30%，所以减排任务艰巨，未来的汽车乃至机械动力应采用何种路线，一直是一个焦点问题。但是内燃机行业还是要坚持自己的路线。内燃机仍然是传统动力中的主动力。所以应当坚持绿色发展，围绕着生产绿色化、产品绿色化，加强环保技术、工艺和装备的推广应用，开展内燃机再制造，发展新能源技术，构建绿色的生态体系。

三是坚持高质量发展，内燃机行业与国际先进水平存在一定差距，燃油消耗率相差10%，我们必须着眼解决深层次矛盾和问题，坚持质量变革和效率变革，开发高端产品，促进内燃机行业由高速度增长向高质量发展转变。

四是坚持融合发展，要顺势而为，借助新一轮科技革命的信息技术带来的推进力量，努力推动互联网大数据、人工智能和内燃机的融合发展，为企业的技术创新和研发提供技术支撑，以数字化、网络化、智能化为核心，以产品化、信息化进一步推动内燃机产业升级发展。

建议设立针对高效内燃机产品的激励机制

原机械工业部部长何光远

在未来相当长的时期里，或者说在未来若干个技术发展周期里，内燃机作为移动动力，仍将占有主要支配地位。这里主要有三个决定因素：一是现在内燃机的综合热效率仍有很大的上升空间；二是搭载内燃机装备的特殊特定使用需求所致；三是当前和未来内燃机燃料的供应和保障是充足的，油、气、可燃冰、煤炭、生物质等能源是内燃机的能源之源。

二是从能源安全和排放控制两个视角看内燃机燃料多元化的发展趋势。对内燃机来说，其燃料结构应该是液体燃料和气体燃料并存；化石能源与再生能源并存；碳基能源清洁利用这三个基本要素构成。常规的液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有天然气，未来我们还可以期待可燃冰，但对中国而言，今天我们关注的是能源自给的安全问题，即在我国石油对外依存度居高不下的今天该选择什么能源？用什么燃料？应该是甲醇。甲醇原料来源广泛，制备过程简单，生产技术成熟，使用成本低廉。从减碳和使用低成本的角度，推广甲醇燃料动力燃烧应用是优选。

三是科学优化组合应用成熟的内燃机节能减排技术是产业面临的真正挑战。

现在广为认知和应用的移动动力中，有高效内燃机、混合动力、增程式电力驱动动力等。内燃机首先面临的是使用需求的挑战；其次是降低二氧化碳排放的挑战（也可以说是法规的挑战）；第三是与搭载整车协同应用智能技术的挑战。

对中国内燃机工业，在现在的技术周期内，我们的重点工作应该是如何用好成熟的技术，如何对成熟技术进行优化组合以及落地应用。解决好应用问题，就是把成熟的技术用好的问题，用好了就是进步。从另一个角度，我认为内燃机还将面对传统动力应用清洁燃料、油电混合动力优化应用、动力总成智能化应用、增程式电动车、内燃机排放控制等一系列挑战。

提高内燃机的热效率，降低燃油消耗，是稳固和发展内燃机产业地位的首要目标。不进步，不变革，结果就是出局和被淘汰。其次是满足排放法规的要求，内燃机行业执行排放法规不要讨价还价，也不要犹犹豫豫，更不要拖拖拉拉，绝不要弄虚作假。第三是面对能源多元化的变革，要认真开展内燃机燃料多元化的基础研究和工程化应用。希望政府负责发展规划、工业、科技和财政等主管部门，共同建立长效的降低内燃机二氧化碳排放标杆产品领跑激励机制，鼓励发展、制造、推广、应用高效内燃机。

中国国六内燃机水平已大幅缩小与国外差距

中国内燃机工业协会会长晏平

内燃机是目前和今后实现节能减排最具潜力、效果最为明显的产品，预计未来在相当一段时间内其作为主导动力的地位仍不可改变。面对内燃机工业发展的新形势、新局面和新任务，一是要把提高自主创新能力作为推进结构调整和提高国家竞争力的中心环节,作为国家战略贯穿到行业发展的各个方面。当前，内燃机的创新重点是节能减排，发展动力多元化。为此，我们要更加注重结构调整，注重发展质量，推动内燃机产业绿色低碳发展；更加注重系统优化，积极构建高端智能化系统；更加注重市场规律，注重机制创新，积极变革产业供需模式；更加注重经济效益，提高制造产品的附加值，避免低层次产品恶性竞争的局面，促进市场公平竞争。

 二是要把节约资源、节能减排、保护环境作为整个行业可持续发展的首要工作。经过近百年的艰苦创业和努力奋斗，中国内燃机工业已发展成为世界内燃机制造大国，2017年中国内燃机工业总产值突破6210亿元，年产量突破8100万台，总功率突破26.6亿千瓦的规模；中国机动车保有量已超过3亿辆，大气中有12％的二氧化碳来自汽车的尾气排放(未考虑非公路车辆等内燃机的排放)，内燃机行业的节能减排工作压力重大。近几年来，我国在车用内燃机行业围绕环保、节能、轻量化及引进新车型、新机型的国产化等方面，进行了全方位的研究与开发，国五排放标准已在全国执行，我国国六水平将大幅缩短与世界先进水平的差距，国六标准的实施时间也已公布，玉柴、潍柴、上柴、一汽锡柴、大柴等发动机生产企业均已开发了各自的国六机型，指标都好于世界最先进的产品。我们投放了一大批的样机在我国主要进行主机厂的实验，它们的性能指标，特别是轻量化排放水平远远好于世界的水平，还有一个是具有后发优势，玉柴、潍柴、锡柴的新产品和国四、国五阶段的水平已经完全不一样了。

实现传统内燃机全面进化应具备3种能力

中国汽车工程学会理事长李骏

目前政府部门正在思考中国未来内燃机还存在不存在？怎么存在？怎么发展下去？很多人认为内燃机已经是过时的技术，电驱动或者燃料电池是移动产业的未来。但我认为，这些仅仅是一个补充而不会是替代。各大车企没有一家放弃内燃机的，未来也没有任何一个客户说我不要内燃机了，没有听到这样的声音。预计到2030年，不要内燃机的汽车有多少呢？世界上有20%的汽车完全不需要内燃机，中国可能更多，达到35%。

目前国内传动系统、变速箱方面的技术水平不高，而内燃机的成本提高太快，几乎要达到技术经济成本的极限、变成压倒骆驼的最后一根稻草，需要找到新的路径，即探索基于点工况的内燃机动力系统，实现区域里高效，充分考虑到内燃机是如何被使用的、其本身是否高效、传动性如何。还有储能系统是不是可以适当用一些电磁？能源上是否能用一些电能？但过度依靠电磁很贵，发电有含碳量，但是使用成本比油便宜。基于此，高效串联插电式动力系统是可以考虑的路线。

内燃机未来发展的另一个重要趋势就是智能化，其智能是基于环境感知的，以实现传统内燃机、混合动力、纯电动车型能耗分别降低23%、28%、24%，内燃机也可以实现百公里油耗接近4升，这个就是使用问题。

未来要想实现这样的规划我们必须建立能力，有3个最重要的能力，一是燃烧能力，二是机电混合电子控制能力，特别是基于真实道路的能力；三是预测节油道路、预测驾驶的能力。

到2040年传统内燃机主导地位仍不动摇

阿美石油公司首席科学家Prof. Gautam Kalghatgi

石油和交通息息相关，现在95%的交通能源是来自石油，而60%的石油是用作交通燃料的。现在大部分的商业用车的燃料都是汽油。到2040年的交通仍然会由内燃机主导，大部分的预测都表明，即便到了2040年传统内燃机的主导地位不会动摇，而且80%-90%的交通能源仍然是来自于石油。

除了纯电驱动，其他的电动化解决方案会和内燃机相结合，而且他们的效率会更高，应用范围可能在未来会更广泛。纯电动汽车数量提升得如此之快是可持续的吗？如果电动车全部使用电池，电池制造商压力也比较大。

对于大部分商业运输而言，全部电动化不太可能，例如一辆36吨重、续驶里程达500英里的货车，如果实现纯电动，电池需要达到1000千瓦时，车重会达到6.4吨，成本也会达到18万美元，而这个充电时间约为12小时。

发电量的大幅提升、钴的供应量以及相对价格的增长、动力电池回收等问题目前尚未突显，但随着纯电动汽车数量的不断增长，问题会变得非常严重。未来车辆的动力方向主要趋向于混动，会有一部分由电池驱动的汽车，但不会代替内燃机驱动的汽车。

如何迎来内燃机新的春天

浙江吉利控股集团董事长李书福

移动能源的解决方案有各种途径，大家要比赛，最后看市场选择什么。现在毕竟大部分的汽车都是由石油驱动，纯电动汽车刚刚起步，其发展需要漫长的过程，如果不研究内燃机会落后，对中国的移动动力尤其是汽车而言就是舍近求远，不接地气了。

到今天为止电动汽车和传统的内燃机汽车竞争力无法相比，一般性能较好的内燃机汽车5万－6万元就够了，但是要造出一辆性能相当的电动汽车可能要20万元。

石油价格在不断波动，电动汽车应用的比例越高石油就越便宜，而石油价格越便宜、用量也会增加。随着内燃机技术的不断进步，效率的不断提高，使用成本也会下降，内燃机的竞争力会提升，所以内燃机汽车和电动汽车是相互竞争、相互比赛的过程。

我们最近一直在研究甲醇，甲醇是含碳比较低的一种清洁能源，我们在这个领域有大量投入，我们在探索使用甲醇燃料的内燃机，也会做甲醇燃料电池，但是甲醇燃料电池现在的效率也不是很高，成本也不低，耐久性和可靠性也都有问题。

内燃机的热效率不继续提高，面临的挑战就更大，如果技术持续推进，柴油机能达到60%的效率会有很强的竞争力，到今天为止，纯电动车型不可能在大卡车领域有应用价值的。

新的电池技术包括固态电池等等，要真正实现商业价值，没有十年时间是不可能的，所以内燃机的效率如果能够达到50%，内燃机汽车的生命再延长50年都是可期待的，我们还要继续在内燃机的热效率方面提高，结合比较成熟的电动化技术，内燃机新的春天就一定会到来。

（本文根据各演讲人在2018世界内燃机大会上的发言内容节选、整理，按发言顺序排列。）