节能减排，探索内燃机产业创新之路

——访中国内燃机工业协会常务副理事长兼秘书长邢敏
核心提示    
在我国的石油能源消耗结构中，作为汽车、摩托车、农业机械、工程机械、船舶、铁道内燃机车、地质和石油钻机、内燃发电设备、军用及特种通用机械“心脏”的内燃机所占比例达60%以上。这既说明内燃机节能减排对中国的低碳经济发展起到举足轻重的作用，同时也凸显出内燃机行业在贯彻国家节能减排政策中所应分担的艰巨任务和所应给予的高度重视与关注。

    节能减排，发展低碳经济，已成为我国“十二五”社会经济发展的重大战略转型。为实现我国“十二五”规划提出的“单位国民生产总值的能源强度降低16％、碳排放强度下降17％”的目标，汽车等交通节能已成为重点节能领域，而涉及移动动力的内燃机工业则面临着环境和能源等方面的严峻考验，虽未被列入高污染重点行业，但却承受着“节能”和“减排”的双重压力。目前，内燃机产品在使用过程中，油耗高于国外15%～20%，排放标准落后国外两个标准。那么，中国内燃机行业将如何突出“节能减排”这一主攻方向，走出一条产业创新发展之路？为此，记者采访了中国内燃机工业协会常务副理事长兼秘书长邢敏。

    这是一个阳光明媚的上午。当记者按照约访的时间，来到中国内燃机工业协会常务副理事长兼秘书长邢敏办公室，只见他正忙于和企业来人谈工作。他看了看表，忙将记者让进会议室“请稍等，我们马上谈。”看得出他的忙而有序。就在我们采访中还有几拨人在等待他。他告诉记者：“我们协会的工作就是为政府和会员企业办事的，大力推动中国内燃机产业发展，是我们协会的职责。”

采访伊始，邢敏就直奔主题——

    “内燃机是耗能大户。2010年，我国内燃机消耗的商品油由柴油、汽油、润滑油以及其他燃料油构成，总量为2.25亿吨，占我国年消耗石油总量的60%以上。其中，商品柴油消耗超过1.5亿吨占到内燃机消耗的总商品油量的60%以上。

    “内燃机节能潜力巨大。以2010年我国内燃机产量突破7300万台为例，如果每一台内燃机每天节省1000克油，将会在一定程度上缓解我国能源压力。

    内燃机行业应当成为我国节能减排政策支持的一个重要方面。目前，内燃机作为中间产品，处于政策“边缘化”的尴尬境地。例如，我国政府十分关注汽车的节能减排问题，但往往只重视了终端产品的整车，而作为生产汽车发动机（内燃机）这一汽车“心脏”的产业尚未得到足够的重视。

    “当今世界汽车主导的动力还是内燃机，这在50年之内是不可改变的。所以，我国还要不遗余力的进行传统内燃机的技术升级。 

     “建议我国政府大力支持内燃机产业创新发展，将内燃机作为能源装置的重要组成部分。例如，将内燃机列入高效清洁发电重点工程中，实现应急柴油机等主要设备的国内制造。

    “我国内燃机规模总量已居世界第一。我国应当由内燃机制造大国向内燃机制造强国迈进……”

    谈话中，他目光炯炯，透出一种坚毅的神情，让人感受到一种振兴民族工业的责任，感受到内燃机行业争当中国节能减排先锋的激昂。接着，他向记者介绍了我国内燃机行业以“节能减排”为主题，在“十一五”期间取得的成效，以及“十二五”科技创新发展方向。

肩负重任 提供新型节能环保动力 

     “提高内燃机产品节能减排功效和其可靠性能，是我国内燃机工业的产业责任和社会责任。”邢敏铿锵有力地表示。他回顾，“十一五”是我国内燃机工业发展的最好历史时期。期间，我国内燃机全行业满足了汽车、工程机械、铁道内燃机车、船舶、内燃机发电设备、大型农业机械等工农业和交通运输领域发展的需要，为国民经济各行业发展提供了新型节能环保动力。

    “十一五”内燃机产业发展质量明显好于“十五”，高于“十五”行业规划预期目标。内燃机年产量由2001年的1783.63万台增长到2010年的7300万台，增长了4倍。尤其是，我国内燃机工业完成了向世界内燃机生产大国的转变。具体表现为：汽车配套动力产量跻身世界三甲；拖拉机和联合收割机产量远超过其他国家；工程机械配套动力产品的产量居世界前列；摩托车用内燃机世界第一；单缸柴油机世界第一；内燃机生产总量进入世界前列；大型船用动力供不应求。

    近几年，我国内燃机生产总量跻身世界前列，成为世界内燃机制造大国。2007年，我国内燃机行业工业总产值达到2264亿元，内燃机产量5700万台、总功率10亿千瓦，；2008年，我国内燃机产量达到6112万台，总功率10.3亿千瓦； 2009年，中国内燃机行业继续保持平稳较快的发展，工业产销同比增长10%，产量6700万台，总功率11亿千瓦；2010年，内燃机发展创历史新高，实现产量7300万台、总功率达到 13.5 亿千瓦，总功率13.5亿千瓦，同比增长34.54%。

    2010年我国内燃机工业经济运行有四大主要特点：一是政策效用持续体现，产销同比增长创历史新高；二是自主创新能力增强，满足市场需求，新产品产值增加幅度大；三是节能减排产品市场需求量激增带动行业“国三”、“国四”产品的市场投放量增加；四是重点企业的重点产品供不应求，部分产品形成卖方市场，重点企业生产集中度进一步提高。大企业集团产销规模调整提升，潍柴、玉柴年产突破70万台，一汽年产突破50万台，车用发动机自供率满足90%以上的市场。
  
 内燃机由量的发展转向质的提升

    邢敏向记者介绍，“十一五”期间，我国成为内燃机制造大国后，围绕“节能减排”这一主题，全行业通过深层次的改革和调整，已开始进入由“量”的发展转向“质”的提升阶段。

   “十一五”以来，我国内燃机工业以国家出台实施的节能减排各类法规为目标，结合国外先进技术自主研制开发了一大批为汽车、摩托车、工程机械、农业机械、船舶、铁道内燃机车、内燃发电设备、石油钻机和国防装备等配套的新一代先进发动机产品。

    交通运输机械配套的车用发动机占市场份额最大。伴随着我国排放法规的不断升级，汽车用内燃机主要集中在开发可满足“国三”排放法规要求的产品，并为满足“国四”排放法规要求进行了技术储备。

　  车用汽油机采用了电控多点顺序喷射和柔性多点分层喷射、增压、三元催化排气后处理以及多气门、可变气门定时等新技术。经过产学研的共同努力，我国已基本掌握缸内直喷技术在产品上的应用。

　  车用柴油机已采用了电控高压共轨燃油喷射系统、多气门、增压中冷、可变涡轮增压、废气再循环和排气后处理等新技术，实现了降低油耗和控制排放的目标。尤其在燃油喷射系统方面，除了采用电控高压共轨燃油喷射系统外，燃油系统主要制造企业结合我国国情需要，开发推广了电控直列泵、电控VE泵和电控单体泵等高 压燃油喷射系统，及时满足了“国三”排放法规的要求。

　　在非道路用发动机领域，技术创新也在不断升级。“十一五”期间，我国交通、 能源、水利等大型工程项目建设众多，工业和农业基础建设的发展很快，工程机械和农业机械市场繁荣。为满足这些领域的需求，柴油机生产企业通过不断搭载新技 术实现产品变型，及时开发了一大批工程机械和农业机械用柴油机新品。

    2007年，我国《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法》国家标准的颁布实施，促进了我国非道路移动机械用柴油机技术水平的提高。为了实现节能减排，制造企业通过采用电控高压燃油喷射系统和增压中冷等技术，重点开展了进气、喷射、燃烧系统间的优化工作，并同步在可靠性和减振降噪等方面做了大量的改进，使产品相对原有技术水平得到了很大的提高。

    在摩托车用发动机领域，因为“十一五”期间国家颁布实施了第三阶段摩托车排气污染物排放等系列标准，促进了行业在产品开发上从优选先进的供油系统、确保排放得到有效控制的后处理系统入手，开发了一批先进的摩托车用汽油机。

    在非道路小型点燃式发动机领域，行业结合即将出台的排放标准，结合通用小型汽油机批量出口国际市场的更高要求，在产品开发上特别注重采用国际上成熟的排放控制技术，使我国通用小型汽油机产品的技术平台得到了提高。

    各种替代燃料发动机的研究开发和推广应用也获得了阶段性的成果。天然气发动机已经得到应用，乙醇汽油在部分地区成为常规车用燃料，添加一定比例的甲醇汽油在西部地区得到应用，生物柴油的制造技术基本成熟，二甲醚和甲醇在柴油机上应用取得技术突破，二甲醚在公交车上已进入试运行阶段，M100甲醇燃料在商用车上已进入产品化阶段。我国替代燃料技术的快速发展已经达到了规模替代石油燃料的水平，并正在逐渐形成符合我国资源特色的内燃机燃料体系。

    在高新技术领域，如电控技术、新型燃烧技术、增压及增压中冷技术、废气再循环技术、排气后处理技术以及一系列内燃机基础零部件新技术，在产品中已得到广泛的推广应用。各种代用燃料发动机的开发和应用取得了卓有成效的进展。混合动力技术通过自主开发及与国外合作取得了一定的进展。特别是排气后处理 系统和电控共轨系统的自主研发取得了突破，打破了国外垄断局面。

发展节能产品、新能源动力  实现绿色制造

　    进入“十二五”，我国内燃机行业节能减排的重点在哪里？

    “节能减排重点主要包括传统内燃机技术水平的改造与提升，发展替代能源装置和培育新能源三个方面。”邢敏介绍说，内燃机工业发展需要多元化动力和替代能源支撑，新能源动力要做好研发工作，因为这是内燃机发展的方向。但迫在眉睫的工作是对传统内燃机的改造。

    邢敏指出，大力提升内燃机节能减排的技术水平，要用高新技术促进与提升制造技术水平，持续不断地提高传统内燃机的节能、减排功效。

    他分析，从内燃机产品生命周期全过程分析，近期它仍是热效率高的动力机械。我国内燃机的热效率从过去不到20%提升至汽油机超过30%，柴油机超过40%，先进柴油机超过50%，得益于包括控制系统、增压系统、尾气处理陷阱技术的研究应用。它在移动机械上所具备的优良综合性能，其他动力仍无法取代。但其排放标准将有更高要求，应该说有达到零排放的预期。

    从新一代汽车动力技术发展看，缸内直喷电控汽油机有望向柴油机燃烧方式发展，充分发挥提高压缩比及压燃方式所具有的热效率高的优点；高压共轨燃油喷射系统的发展，特别是在柴油机上的使用，能有效控制其燃烧规律，达到高效率、低排放；各种高效排气后处理装置已稳健步入市场，目前集氧化、还原、颗粒捕集为一体的柴油机尾气处理装置正在研究之中，一旦研制成功，柴油机的尾气处理成本有望降低。

    谈到柴油机，邢敏呼吁：“我国加快乘用车柴油化的进程已到了迫在眉睫的时候。”他说，柴油车的燃烧效率要高于汽油车，一辆2吨重的轿车，柴油车的燃烧效率要比汽油车高20%。由于柴油车的经济性明显高于汽油车，在整个欧洲，柴油车在新车市场上的占有率从1997年的22%上升到了2000年的 32%；在日本，柴油车占了社会保有量的14%。随着我国私人拥有轿车的不断增加，从节约能源角度出发，应当适当发展柴油轿车。 

    此外，还要加快研究和推进替代燃料的发展，同时降低发动机本身重量，提高功率密度和体积密度也应得到重视。完全掌握以上技术对我国的自主开发能力有重要意义，也是实现我国由内燃机制造大国迈向强国的突破。

    对于“十二五”开局之年的内燃机行业发展趋势，邢敏指出，我国经历了2010年爆发式增长，从汽车、工程机械、农用机械等重点用户的走势看，内燃机市场总体上还将延续平稳较快发展趋势，政策重点将继续向节能减排、自主创新、动力多元化倾斜，据预测，2011年中国汽车行业增速将在15%～20%，内燃机行业增速在8%～10%，国际经济将呈现低速增长态势。而由于油品达不到要求，我国将实施“国四条”的时间推迟1～2年，我国内燃机工业应该利用好这个缓冲的空间积极发展节能产品，将能耗降下来，并持之不移的发展新能源动力才能真正实现绿色制造。