行業觀察|碳達峰下內燃機仍將主導動力市場 高熱值+可再生燃料將成行業發展趨勢

財聯社(濟南,記者 方彥博)訊,

在不少發達國家和部分企業相繼對汽、柴油機停止開發、生產的背景下,身為多個行業主要動力源的內燃機面臨著全新的機遇與挑戰。而“雙碳”目標的提出,更加速了作為排放大戶的內燃機產業的變革。

4月22日,在第二屆世界內燃機大會上,中國工程院院士、上海交通大學副校長黃震對財聯社記者表示,在碳達峰、碳中和的目標下,不斷提高熱效率是內燃機行業在中短期的重要發展路徑。而在中長期,可再生燃料或將作為一項變革性技術成為內燃機行業發展的主要方向。

內燃機仍將主導動力市場

會上,多位來自內燃機行業的權威人士一致認為,雖然新能源產業的發展正如火如荼,但內燃機憑藉其結構緊湊、成本低、熱效率高的優勢,在當前和可以預見的未來仍是最重要的動力來源。

當前,內燃機在交通運輸、工程機械、農業機械等動力領域處於絕對主導地位。資料顯示,2018年,國內的公路貨運量佔貨運總量的比重高達76。9%,2020年全國重卡銷售160萬輛,創紀錄下歷史紀錄。國際能源署2019年預計,到2040年,全球重型卡車能耗將增長65%。

在船舶動力領域,柴油機憑藉其優良的經濟性、操作簡單以及持續的功率輸出等優勢,在船舶動力中佔據了絕對的主導地位。據統計,95%以上的船舶動力由柴油機提供。中國船舶集團有限公司第七一一研究所所長董建福表示,船用機需要較大的功率輸出,特別是遠洋船舶,船用柴油機的地位是目前甚至未來十年其他動力很難取代的。

此外,在國防建設方面,內燃機可靠的效能和高功率密度仍然是特種車輛和機械裝備的首選。中國北方發動機研究所首席科學家張樹勇介紹,電和新能源在緊急狀態下還是存在一定的問題,在特殊條件下,以燃油為動力的裝備還是比較可靠的。

高熱效內燃機將是減碳方向

隨著國家“雙碳”戰略的提出,內燃機的“減碳”成為了行業關注的重點。

黃震指出,現階段,不斷提高內燃機的熱效率、節能減排是內燃機在碳達峰之下必須完成的課題。與會的多位產業人士也向記者表示,很多的碳排放是由於熱效率不高造成的,熱效率的提高本身就是減碳。但提升內燃機熱效率的本身存在著較大的技術難度,這也是業內公認的技術難題。

內燃機行業龍頭濰柴動力(000338。SZZ)於去年釋出了全球首款突破50%熱效率的商業化柴油機,發動機本體熱效率達50。26%。這讓公司成為全球唯一可以達到該技術水平的企業。

濰柴動力副總裁佟德輝介紹,熱效率的提升使得內燃機的碳排放水平得以有效降低,目前,受產能的影響,公司50%以上熱效率發動機尚處於小批次生產階段,隨著公司130億元定增專案的落地,公司H系列高熱值發動機將會在更多的車型中裝配。

同時,濰柴也未停止對發動機熱效率提升的研究工作,濰柴動力科學研究院院長孫楠楠表示,預計在今年底,濰柴將實現51%的發動機本體熱效率值,並在2024年前,將發動機整機熱效率值提升至55%以上。

可再生燃料拓展內燃機新空間

多位專家在會上表示,包括甲醇、氨、生物柴油、氫等可再生燃料的使用則在中長期為內燃機提供新的發展空間。

業內人士介紹,由燃油切換到可再生燃料,需要對內燃機進行相應的改造,而主要的關注點還是在內燃機的穩定性和熱效率,就目前的情況來看,燃燒可再生燃料的熱效率基本能夠實現與燃油的持平,這也是可再生燃料今後在動力燃料中佔據一席之地的基礎。

記者瞭解到,包括濰柴、吉利等在內的多家公司均已在可再生燃料領域進行了佈局。其中,吉利是國內首家獲得甲醇汽車生產資質的企業,在今年初第341批新車公告的的26款牽引車中,吉利商用車推出了2款甲醇車型。

甲醇作為煤炭加工過程的產物,其產量大、價格低,正符合我國“富煤、貧油“的能源結構特點,同時也可以滿足對環保的要求。但業內人士也表示,目前甲醇燃料尚存在諸如對發動機的腐蝕性、儲運安全隱患等方面的問題。

此外,生物柴油憑藉其優秀的環保效能、發動機起動效能、燃料效能,以及原料來源廣泛、可再生等特性而受到廣泛關注。

生物柴油是動植物油脂等生物質經過酯化、酯交換或加氫脫氧工藝製得的液體燃料,是燃料領域化石能源的主要替代產品。研究證實,燃燒生物柴油後碳氫化合物可減少55%~60%,顆粒物可減少20%~50%,CO可減少45%以上,多環芳烴減少可75%~85%。

目前,卓越新能(688196。SH) 擁有生物柴油產能約38萬噸,公司計劃2021年在美山再建10萬噸產能及遠期10萬噸烴基生物柴油,專案落成後公司生物柴油總產能將到達58萬噸/年。另一家生物產油龍頭企業三聚環保(300072。SZ)的 40萬噸/年生物能源專案於上月中旬正式投料開車,公司的生物產油總產能也達到49萬噸/年。

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