中国提出的“双碳”目标正在深刻影响着内燃机行业的发展与变革。车用内燃机作为我国碳排放“大户”以及交通运输的主要动力，是推动产业落实“双碳”目标的有力抓手。
长期来看，电动化是汽车行业实现“双碳”目标的主要手段，但中短期内，提高车辆燃油经济性仍是降低汽车碳排放的重要方式。
当前，内燃机企业正积极寻求创新发展与转型升级之路，来应对新旧动能转换的压力与挑战，助力能源交通领域“双碳”目标的实现。
排放升级 发动机行业迎大考
伴随着国六排放标准的实施，国内发动机行业迎来了一次大考。
相比国五排放标准，国六标准对机动车污染物排放限值提出了更为严格的要求。为此，大部分发动机企业均加快了技术探索的步伐，并在研发上重点布局、投入重金，以期在激烈的竞争中占有一席之地。
排放标准升级对尾气后处理系统的技术要求也随之提升。据记者了解，不同企业在后处理技术路线选择方面各有侧重。
据玉柴相关负责人介绍，玉柴发动机主要采用EGR+DOC+DPF+SCR+ASC排放控制技术路线，将后处理与发动机的控制策略及协同功能集成到ECU进行控制，确保后处理系统高动态、高效的转化效率。国六发动机通过采用新一代超高压共轨燃油系统、高压冷却EGR系统、闭式曲轴箱通风系统等机内净化措施，控制柴油机原机排放。
潍柴主要采取ECR+HiSCR和ECGR+DOC+DPF+SCR技术路线。其中，HiSCR使用乙醇作为还原剂，利用氧气提高氮氧化物的转化率、水蒸气促进低温时的反应速率原理，降低污染物排放;EGR+DOC+DPF+SCR的技术路线则在轻型机领域广泛应用。
一汽解放发动机事业部首创国内自主集成共轨+自主气驱后处理系统的“黄金组合”。集成共轨部分通过将高压油泵、压力传感器和自主研发ECU集成到闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程完全分开，实现对公共供油管内油压的精确控制，可大幅减小柴油机供油压力随发动机转速的变化。其自主研发的气驱动尿素喷射系统也填补了中国在该领域的技术空白，具有系统集成度高、结构简单、故障率低等优点。
“无论是一汽解放发动机事业部、潍柴还是玉柴，作为内燃机行业的龙头企业，它们有责任在困难时期挺身而出，攻克技术难关。”天津大学教授姚春德表示，“回顾历次排放标准升级的进程，我们都是在借鉴和学习国外的先进经验和技术。如今，中国内燃机行业已经到了注重原始创新的新阶段。本土企业需要潜下心来搞研发，做好充足的技术储备，深刻洞悉市场，把握未来的发展方向，为产业发展提供助力。”
氢内燃机悄然升温
在降低内燃机排放的探索上，“发动机+氢能”的组合，或将成为今后机动车零排放解决方案的重要补充。
据外媒报道，目前康明斯已开启氢燃料内燃机的测试计划。此前，康明斯副总裁、发动机事业部总工程师白纳川(Jonathan White)曾表示，作为动力电池及可再生天然气动力链的补充，氢燃料内燃机项目将为运输行业实现可持续发展提供更多的潜在技术选择。麦肯锡咨询公司负责人也指出，氢内燃机或可拯救传统燃油汽车，通过改装传统内燃机，使其燃烧氢气，是实现内燃机减少排放并持续生存的一个技术选项。
据了解，目前欧洲正在大力发展氢能动力产业。除了氢燃料电池外，欧洲几乎所有主流商用车企业都已开启氢内燃机的可行性研究，并成立了氢气发动机联盟。
我国的氢内燃机研发也在紧锣密鼓地进行中。在乘用车领域，一汽集团首台氢能发动机顺利点火，并有望配装在红旗轿车上。一汽创新技术研究院院长李红建表示，氢能发动机和氢燃料电池是一汽集团氢能战略的两大重要组成部分。
在商用车领域，基于汉马动力13L天然气发动机研发的AVL氢气发动机已经进入研究阶段。吉利商用车首席科学家刘汉如表示，氢气发动机是“双碳”目标下重型商用车的重要解决方案之一，并具有零排放的潜力。考虑到可靠性、成本、经济性等因素，氢气发动机是一个非常有吸引力的技术路线，而且氢气发动机可充分利用现有内燃机产业基础。
8月，工信部在对十三届全国人大四次会议第5736号建议的答复中表示，下一步将积极配合相关部门制定氢能发展战略，研究推动将氢气内燃机纳入其中予以支持;同时将根据氢气发动机技术进步和应用推广情况，进一步评估现行标准体系的适应性和差异性，提前布局相关标准预研，适时推动急需标准制定，有力支撑氢气汽车科学合理发展。
“由此看来，氢内燃机已得到政府相关部门的高度关注。”北京理工大学教授孙柏刚告诉记者，氢气是优异的内燃机替代燃料。从内燃机分类来看，虽然氢内燃机是一个全新机型，但关键零部件和生产制造系统却能够与传统内燃机完全通用，并且同样可以实现“零碳排放”。
动力技术向多元化发展
当下，面对多元动力共舞之下的汽车市场，我国内燃机行业从未停止创新探索的脚步。
对于未来内燃机行业的发展前景，姚春德表示，“传统内燃机已有一百多年的发展历史，目前来看，它依然有潜力可挖，新技术、新结构、新材料都在赋予内燃机新的使命。我相信，传统内燃机会焕发出新的生机。”
“在未来相当长的时期内，内燃机仍将占据主导地位。”中国内燃机工业协会秘书长邢敏表示，当前和未来内燃机燃料的供应和保障是充足的，化石燃料、生物燃料都可作为内燃机的燃料来源，因此，内燃机依然拥有广阔的市场空间。
“‘双碳’背景下，动力、能源多元化是大势所趋。”中国内燃机学会秘书长李树起表示，从国家能源安全角度来看，燃料单一化会存在很大风险，容易造成我国石油对外依存度攀升。因此，未来的动力形式和能源形式应该百花齐放，动力多元化和燃料多元化一定是内燃机行业发展的重要方向。
记者了解到，目前头部发动机企业已将目光投向混动、甲醇、氨、氢能等领域，开始走动力多元化发展路线。以潍柴动力为例，除深耕传统发动机板块之外，还全面布局燃料电池等领域，目前已建成两万套级产能的燃料电池发动机及电堆生产线。
对此，重庆长安汽车股份有限公司研究总院总经理詹樟松指出，能源结构转型是实现汽车低碳的关键，供给侧零碳化与需求侧高效化、电气化、智慧化转型已成为行业共识。
在动力多元化应用方面，中国内燃机学会副秘书长魏安力表示，未来，汽车动力系统将从内燃机的“独唱”变为内燃机和电机的“二重唱”。内燃机可以做驱动动力，也可以做混合动力系统的基础动力，还可以做电动汽车的增程发电动力。不同的动力形式，均可为节能减排作出贡献。
从汽车产业发展角度来看，能源转型以及智能革命为内燃机产业的创新发展注入新动能。因此，我们可以预见，未来一场场技术风暴还将在行业内不断上演。在新与旧的冲击和碰撞中，为传统内燃机产业的发展带来新概念和新模式。而新技术、新材料的加速应用，将进一步助推我国内燃机行业转型升级。
