為什么說實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是一場全球范圍內(nèi)的廣泛而深刻的社會系統(tǒng)性變革?
2021年谷雨時節(jié),在濟(jì)南舉行的第二屆世界內(nèi)燃機(jī)大會上,你能真切地感受到這點。
22日大會開幕當(dāng)天,以中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會、濰柴集團(tuán)、中國船舶集團(tuán)有限公司七一一所、清華大學(xué)、東風(fēng)、中石化、中石油等20家發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈核心單位組成強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合體,成立中國發(fā)動機(jī)碳中和創(chuàng)新聯(lián)盟,吹響了“決戰(zhàn)‘雙碳’”的號角。
內(nèi)燃機(jī)作為第二次工業(yè)革命中最具有核心價值、最有代表性的發(fā)明創(chuàng)造,因為環(huán)保重壓和新能源的飛速發(fā)展,陷入行業(yè)焦慮:內(nèi)燃機(jī)的生命力還有多久,內(nèi)燃機(jī)前景在哪里?
但正如全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼在開幕式上的視頻講話中所說,今天,在動力系統(tǒng)電動化、工業(yè)生產(chǎn)智能化,經(jīng)濟(jì)發(fā)展低碳化的大趨勢下,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn),也蘊(yùn)藏著轉(zhuǎn)型發(fā)展的機(jī)遇。
抓住倒逼的機(jī)遇!這是我們在第二屆世界內(nèi)燃機(jī)大會上感受到的來自行業(yè)最強(qiáng)烈信號。
1. 內(nèi)燃機(jī)和新能源這場遭遇戰(zhàn),絕不是諾基亞和蘋果的故事版本
過去40年,得益于發(fā)動機(jī)燃燒和后處理技術(shù)的快速發(fā)展,發(fā)動機(jī)排放出的尾氣的危害性已經(jīng)降低到可以忽略的水平,現(xiàn)在通過先進(jìn)的后處理技術(shù),可以使發(fā)動機(jī)排廢氣甚至比發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口周圍空氣都清潔。
中國工程院院士、上海交大副校長黃震在演講中講的這個“負(fù)排放汽車”的故事,讓我們看到一個歷經(jīng)145年發(fā)展歷程的行業(yè),是如何被技術(shù)驅(qū)動,一點點發(fā)展到現(xiàn)在。
正在進(jìn)行中的上海國際車展,新勢力異常兇猛,但內(nèi)燃機(jī)和新能源的這場遭遇戰(zhàn),上演的絕不是諾基亞和蘋果的故事。
黃震在演講中給出這樣一組數(shù)據(jù),我國是內(nèi)燃機(jī)大國,內(nèi)燃機(jī)保有量超過5億臺,2019年,我國內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)量達(dá)7600多萬臺。內(nèi)燃機(jī)單功率從不到1kW到8萬kW。龐大的產(chǎn)能和體量,說明了它的不可替代性。
中國汽車工程學(xué)會常務(wù)副理事長兼秘書長張進(jìn)華說,去年中國汽車工程學(xué)會組織了千余名國內(nèi)外專家進(jìn)行研究,于2020年底發(fā)布的2.0版節(jié)能與新能源汽車路線圖認(rèn)為——
一、汽車能源系統(tǒng)電動化轉(zhuǎn)型是一個漸進(jìn)化過程,相當(dāng)長時間內(nèi),內(nèi)燃機(jī)是汽車的主體,是汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排降碳主要貢獻(xiàn)者。2030年我國汽車產(chǎn)銷的35%以上仍是以內(nèi)燃機(jī)為主體的動力。
二、系統(tǒng)高效化、混合動力化、燃料低碳化,這是內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)創(chuàng)新的重要方向。2030年混合動力將是內(nèi)燃機(jī)的主要形式,基于內(nèi)燃機(jī)的乘用車平均能耗低于自身每百公里,新型的低碳甚至零碳燃料,陽光石油比例將逐步提高。
這樣一個論斷已經(jīng)在正在舉行的上海國際車展上得到印證:高效內(nèi)燃機(jī),不同形式的混合動力發(fā)動機(jī),零碳、低碳燃料發(fā)動機(jī),不同的技術(shù)和產(chǎn)品爭相亮相。
2.不是成為占據(jù)頭條的“技術(shù)明星”,而是成為廣泛使用的基礎(chǔ)技術(shù)工具
在整個行業(yè)在通往減碳的各種技術(shù)路徑的探索中,蘊(yùn)藏了無數(shù)創(chuàng)新的種子,各種新技術(shù)、新材料、新工藝正在快速與產(chǎn)業(yè)融合,開創(chuàng)一個新大陸。
齊魯晚報·齊魯壹點記者注意到,在第二屆世界內(nèi)燃機(jī)大會現(xiàn)場展示的參會者提交的論文中,機(jī)器視覺這項人工智能技術(shù)大量地應(yīng)用在各個場景中;3D打印技術(shù)在高速柴油機(jī)復(fù)雜鑄件研發(fā)中進(jìn)行應(yīng)用,而數(shù)字孿生這項酷炫的“技術(shù)明星”,已經(jīng)成為內(nèi)燃機(jī)行業(yè)最基礎(chǔ)的技術(shù)工具之一,被快速地、廣泛地應(yīng)用到各個場景中:不管是進(jìn)行仿真設(shè)計,還是通過數(shù)字孿生系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷,對柴油機(jī)機(jī)體強(qiáng)度進(jìn)行仿真評估……在極度追求安全性與穩(wěn)定性的汽車行業(yè),仿真技術(shù)從一項只有“超級亮點”的概念,要成長為一個“沒有缺點”的基礎(chǔ)性技術(shù)工具,需要在各種場景中大量地應(yīng)用和驗證,不斷地進(jìn)行優(yōu)化提升,這就是創(chuàng)新的內(nèi)涵,這也是內(nèi)燃機(jī)這個基礎(chǔ)性工業(yè)的巨大價值。
從這場大會中,你能感受到制造廠商、零部件廠商、汽車廠商、學(xué)術(shù)界為了應(yīng)對“雙碳”挑戰(zhàn)做出的各種努力與思考。大會這幾天,幾大車企在分論壇上又講了什么——
吉利集團(tuán)動力研究院院長王瑞平談的是動力總成電氣化轉(zhuǎn)型的思考;上汽集團(tuán)技術(shù)中心副總工程師平銀生談如何直面挑戰(zhàn),研究乘用車高效內(nèi)燃機(jī)技術(shù);東風(fēng)汽車集團(tuán)副總工程師蔣學(xué)鋒談的是商用車柴油機(jī)新技術(shù)發(fā)展趨勢;比亞迪陸國祥部長談的是DM-i混合動力專用發(fā)動機(jī)的技術(shù)研發(fā)。
這種主動擁抱變革的態(tài)度,將極大提升整個行業(yè)的技術(shù)能力和創(chuàng)新能力。
全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼說,今后一段時間,氫能和燃料電池發(fā)動機(jī)將是發(fā)展的重要方向,要深入研究燃料電池發(fā)動機(jī)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)在原理、結(jié)構(gòu)、工程和技術(shù)等方面的差異性和相似性,結(jié)合燃料電池發(fā)動機(jī)的需求,對內(nèi)燃機(jī)共軌噴射、進(jìn)氣增壓等成熟技術(shù)進(jìn)行再研發(fā)、再應(yīng)用,提高燃料電池發(fā)動機(jī)的研發(fā)質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用水平。
3. 基礎(chǔ)研發(fā)沒有彎道超車!互聯(lián)網(wǎng)巨頭要造車,內(nèi)燃機(jī)行業(yè)在研究怎么擰緊一顆螺絲釘
內(nèi)燃機(jī)行業(yè)推動技術(shù)進(jìn)步的能力,已經(jīng)在過去得到無數(shù)次驗證。只是這一次,記者作為外人行,第一次近距離走進(jìn)世界內(nèi)燃機(jī)大會這個代表行業(yè)最高水平的頂級盛會,才真切感受到這個行業(yè)的底蘊(yùn)與積淀,對這個行業(yè)產(chǎn)生由衷的敬畏之心。
柴油機(jī)由數(shù)千個零件組成,熱效率的提升是一項龐大的系統(tǒng)工程。目前,乘用車汽油機(jī)產(chǎn)品有效的熱效率,已經(jīng)由20年前的30%左右提高到當(dāng)前的40%-42%,正在向45%到50%的效率邁進(jìn),重型內(nèi)燃機(jī)的熱效率上,2020年9月,濰柴發(fā)布了全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機(jī)。
僅這款柴油發(fā)動機(jī),就開創(chuàng)協(xié)同燃燒技術(shù)、協(xié)調(diào)設(shè)計技術(shù)、排氣能量分配技術(shù)、分區(qū)潤滑技術(shù)、智能控制五大專有技術(shù)。而濰柴從10年前就開始布局這款柴油發(fā)動機(jī)的研發(fā)。
工業(yè)的底色是什么?譚旭光在大會做《內(nèi)燃機(jī)可靠性技術(shù)》報告時,我們聽到的不是“顛覆”,而是埋頭于每個0.1%技術(shù)提升,在一點點累計疊加后的艱難推進(jìn)。我們所追求的駕乘體驗的絕對安全性,其中之一就建立在零部件可靠性技術(shù)之上的,這就包括提升零部件的緊固密封技術(shù),用大白話講,就是研究如何將擁有上千個零部件的內(nèi)燃機(jī)各零部件緊密連接成為一個整體,就要在擰緊方法設(shè)計、螺栓分布設(shè)計、高強(qiáng)化螺栓、防松設(shè)計等技術(shù)上攻關(guān)。
在上海車展上,自動駕駛“井噴”,一夜間小米造車華為造車滴滴也要造車了,占據(jù)媒體頭條的是互聯(lián)網(wǎng)巨頭、科技巨頭要掌握汽車未來話語權(quán)的喧囂。
在濟(jì)南,內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域中國最頂級的科學(xué)家聚在這里,內(nèi)燃機(jī)行業(yè)還在埋頭研究怎么去擰緊一個螺絲這樣最底層最基礎(chǔ)的技術(shù),中國基礎(chǔ)工業(yè)還在一步一個腳印去攻克這些卡脖子問題。
這些基礎(chǔ)領(lǐng)域的研發(fā)沒有彎道超車,只有在不斷的實驗中積累大量數(shù)據(jù),不斷地進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),以每個0.1%的累加艱難推進(jìn),才有可能獲得歷史性突破。
這些基礎(chǔ)性研究和突破耗資巨大,譚旭光在報告中透露,依托濰柴建立的內(nèi)燃機(jī)可靠性國家重點實驗室,迄今已經(jīng)投入80億元,未來還將投入20億元。
6.工業(yè)強(qiáng)市,從哪里出發(fā)?
內(nèi)燃機(jī)行業(yè)作為重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和全球制造業(yè)鏈條中極為關(guān)鍵的一環(huán),提高內(nèi)燃機(jī)減碳做的各種技術(shù)探索,涉及行業(yè)之廣、帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展之深,也深刻地影響了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
內(nèi)燃機(jī)“減碳”的路徑之一,就是從燃料上進(jìn)行突破。本次大會專門對甲醇燃料做了分會場討論,吉利動力總成研究院的沈源做了關(guān)于乘用車在電制甲醇這種綠色燃料上的應(yīng)用。
齊魯晚報·齊魯壹點記者在采訪中了解到,一些以傳統(tǒng)煤炭產(chǎn)業(yè)為支柱的城市,在轉(zhuǎn)型煤化工時,探索的路徑之一就是轉(zhuǎn)產(chǎn)新能源,比如棗莊在“工業(yè)強(qiáng)市、產(chǎn)業(yè)興市”號召中規(guī)劃了煤化工千億產(chǎn)業(yè)鏈,就在探索生產(chǎn)甲醇。而甲醇燃料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用趨于成熟,也為地方轉(zhuǎn)型發(fā)展煤化工提供了“新動能”。
這次大會的召開地濟(jì)南,同樣提出“工業(yè)強(qiáng)市”的口號。第二屆世界內(nèi)燃機(jī)大會在濟(jì)南召開,從一個側(cè)面代表了濟(jì)南的行業(yè)咖位。濟(jì)南市副市長孫斌在大會開幕式時透露了這樣一組數(shù)據(jù):2020年濟(jì)南市大數(shù)據(jù)與新時代信息技術(shù),智能制造與高端裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到4000億級;濟(jì)南內(nèi)燃機(jī)行業(yè)年營業(yè)收入達(dá)到160億元,中國重汽集團(tuán)重卡銷售27.8萬輛,同比增長了64.3%;中國石油濟(jì)柴動力已經(jīng)成為世界石油主流鉆井動力制造商;中國科學(xué)院工程熱物理所、濟(jì)南先進(jìn)動力研究所于去年落戶濟(jì)南新舊動能轉(zhuǎn)換先行區(qū),未來將建成國內(nèi)一流的航空航天動力研發(fā)中心和實驗基地。
山東省副省長凌文在大會開幕式上透露,去年,山東的裝備制造業(yè)主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到2.1萬億元,占到全省經(jīng)濟(jì)將近25%。
內(nèi)燃機(jī)涉及汽車、船舶、電力、工程等多個領(lǐng)域,新一代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)是先進(jìn)燃燒技術(shù)、智能控制技術(shù)和電氣化技術(shù)的結(jié)合,以濰柴、中國重汽為代表的山東高端裝備制造在動力系統(tǒng)的這些基礎(chǔ)研發(fā),帶動供應(yīng)商制造能力跨越到一個新水平,形成更強(qiáng)的市場輻射力;更會拉動濟(jì)南市和山東省在產(chǎn)業(yè)鏈上的擴(kuò)張,在新材料等新興節(jié)點上分享產(chǎn)業(yè)紅利。
在這種倒逼式改革中,一個工業(yè)體系的全面升級正在以倒計時的方式加速到來。在劇烈的時代變革中,誰才是成功的企業(yè)?不是傳統(tǒng)企業(yè),也不是造車新勢力,而是那些以最積極的態(tài)度去擁抱新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新平臺的創(chuàng)新型企業(yè)。