行业观察|碳达峰下内燃机仍将主导动力市场 高热值+可再生燃料将成行业发展趋势
原创
2021-04-26 16:59 星期一
财联社记者 方彦博

财联社(济南,记者 方彦博)讯,在不少发达国家和部分企业相继对汽、柴油机停止开发、生产的背景下,身为多个行业主要动力源的内燃机面临着全新的机遇与挑战。而“双碳”目标的提出,更加速了作为排放大户的内燃机产业的变革。

4月22日,在第二届世界内燃机大会上,中国工程院院士、上海交通大学副校长黄震对财联社记者表示,在碳达峰、碳中和的目标下,不断提高热效率是内燃机行业在中短期的重要发展路径。而在中长期,可再生燃料或将作为一项变革性技术成为内燃机行业发展的主要方向。

内燃机仍将主导动力市场

会上,多位来自内燃机行业的权威人士一致认为,虽然新能源产业的发展正如火如荼,但内燃机凭借其结构紧凑、成本低、热效率高的优势,在当前和可以预见的未来仍是最重要的动力来源。

当前,内燃机在交通运输、工程机械、农业机械等动力领域处于绝对主导地位。数据显示,2018年,国内的公路货运量占货运总量的比重高达76.9%,2020年全国重卡销售160万辆,创纪录下历史纪录。国际能源署2019年预计,到2040年,全球重型卡车能耗将增长65%。

在船舶动力领域,柴油机凭借其优良的经济性、操作简单以及持续的功率输出等优势,在船舶动力中占据了绝对的主导地位。据统计,95%以上的船舶动力由柴油机提供。中国船舶集团有限公司第七一一研究所所长董建福表示,船用机需要较大的功率输出,特别是远洋船舶,船用柴油机的地位是目前甚至未来十年其他动力很难取代的。

此外,在国防建设方面,内燃机可靠的性能和高功率密度仍然是特种车辆和机械装备的首选。中国北方发动机研究所首席科学家张树勇介绍,电和新能源在紧急状态下还是存在一定的问题,在特殊条件下,以燃油为动力的装备还是比较可靠的。

高热效内燃机将是减碳方向

随着国家“双碳”战略的提出,内燃机的“减碳”成为了行业关注的重点。

黄震指出,现阶段,不断提高内燃机的热效率、节能减排是内燃机在碳达峰之下必须完成的课题。与会的多位产业人士也向记者表示,很多的碳排放是由于热效率不高造成的,热效率的提高本身就是减碳。但提升内燃机热效率的本身存在着较大的技术难度,这也是业内公认的技术难题。

内燃机行业龙头潍柴动力(000338.SZZ)于去年发布了全球首款突破50%热效率的商业化柴油机,发动机本体热效率达50.26%。这让公司成为全球唯一可以达到该技术水平的企业。

潍柴动力副总裁佟德辉介绍,热效率的提升使得内燃机的碳排放水平得以有效降低,目前,受产能的影响,公司50%以上热效率发动机尚处于小批量生产阶段,随着公司130亿元定增项目的落地,公司H系列高热值发动机将会在更多的车型中装配。

同时,潍柴也未停止对发动机热效率提升的研究工作,潍柴动力科学研究院院长孙楠楠表示,预计在今年底,潍柴将实现51%的发动机本体热效率值,并在2024年前,将发动机整机热效率值提升至55%以上。

可再生燃料拓展内燃机新空间

多位专家在会上表示,包括甲醇、氨、生物柴油、氢等可再生燃料的使用则在中长期为内燃机提供新的发展空间。

业内人士介绍,由燃油切换到可再生燃料,需要对内燃机进行相应的改造,而主要的关注点还是在内燃机的稳定性和热效率,就目前的情况来看,燃烧可再生燃料的热效率基本能够实现与燃油的持平,这也是可再生燃料今后在动力燃料中占据一席之地的基础。

记者了解到,包括潍柴、吉利等在内的多家公司均已在可再生燃料领域进行了布局。其中,吉利是国内首家获得甲醇汽车生产资质的企业,在今年初第341批新车公告的的26款牵引车中,吉利商用车推出了2款甲醇车型。

甲醇作为煤炭加工过程的产物,其产量大、价格低,正符合我国“富煤、贫油“的能源结构特点,同时也可以满足对环保的要求。但业内人士也表示,目前甲醇燃料尚存在诸如对发动机的腐蚀性、储运安全隐患等方面的问题。

此外,生物柴油凭借其优秀的环保性能、发动机起动性能、燃料性能,以及原料来源广泛、可再生等特性而受到广泛关注。

生物柴油是动植物油脂等生物质经过酯化、酯交换或加氢脱氧工艺制得的液体燃料,是燃料领域化石能源的主要替代产品。研究证实,燃烧生物柴油后碳氢化合物可减少55%~60%,颗粒物可减少20%~50%,CO可减少45%以上,多环芳烃减少可75%~85%。

目前,卓越新能(688196.SH) 拥有生物柴油产能约38万吨,公司计划2021年在美山再建10万吨产能及远期10万吨烃基生物柴油,项目落成后公司生物柴油总产能将到达58万吨/年。另一家生物产油龙头企业三聚环保(300072.SZ)的 40万吨/年生物能源项目于上月中旬正式投料开车,公司的生物产油总产能也达到49万吨/年。

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