内燃机产业：惟奋斗者进 惟创新者强

中国汽车工业发展的70年，是从一穷二白，走向繁荣壮大，不断创造奇迹的70年。中国汽车工业发展的70年，同样是内燃机行业艰苦奋斗、创新突破、持续向上的70年。在从无到有、由小到大、再由大转强的过程中，内燃机行业砥砺前行，谱写出一篇篇精彩华章。新中国成立后，我国车用内燃机开始迈出发展的脚步，通过3个不同历史阶段，实现了一次又一次的跨越。从新中国成立到改革开放是内燃机行业发展的起步时期。在这段时间里，我国初步形成了车用内燃机体系。中国车用内燃机工业化生产始于第一汽车制造厂建成投产，建成了中国第一个中型卡车用汽油机生产基地。其后几年，随着一批地方汽车厂的兴起，不少配套的内燃机企业得以发展。到1966年，中国汽车内燃机产业初现雏形，具有汽油机、柴油机8万台左右的年生产能力，基本可以满足装车需要。接下来，随着二汽的建成，中国又诞生了第二个大规模汽油机生产基地。20世纪60年代中后期，一批企业开始试制、生产矿用自卸车及其柴油机。20世纪70年代后，随着载货车动力由汽油机逐步向柴油机转变，汽车主管部门组织相关单位开发了一系列车用柴油机，一批生产农用柴油机的企业在提高产品性能的基础上，开始发展车用柴油机。到1978年，我国汽车内燃机年总生产能力达到约22万台、1800万kW，基本满足了装车需求，技术有所积累，初步形成了自主发展型的产业体系。1978～2000年是我国车用内燃机产业迎来全面发展的新时期。改革开放扩大了企业的自主权，企业更加重视市场需求，大力调整产品结构，实行系列化、多品种生产。同时，国家实施机构改革，努力调整汽车相关产品结构。1982年，机构改革后成立的中国汽车工业公司，提出了汽车产品结构改革方针，实施老产品换型；调整产品结构，改变“缺重、少轻、轿车近乎空白”状况；加大客车、农用车（低速货车）、专用车、柴油车的比例；发展系列化、多品种，结束单一品种生产的历史。在这一时期，车用内燃机产业有三个显著的发展特点：一是老企业技术改造，产品升级换代；二是企业积极开发新机型，产品技术水平有所提高，汽油机进入电喷时代；三是引进新技术、新机型，开始涌现合资合作的典型案例，引进生产国际先进机型。2000年以后，紧随中国汽车工业前进的脚步，车用内燃机产业也进入了高速发展的时期。2001年，中国加入世界贸易组织，实施更广范围的对外开放政策，汽车进口关税不断下降，再加上中国汽车市场发展空间广阔，几乎所有汽车跨国公司悉数进入中国，绝大部分零部件跨国公司也是如此，不断带入新技术、新产品，在中国合资或独资建厂，市场竞争日趋激烈。值得骄傲的是，中国内燃机企业在引进、消化和吸收的基础上，不断自主创新，接连推出具有自主知识产权的新产品，满足高速发展的汽车工业需求。同时，内燃机的可靠性、使用寿命不断提高，技术指标接近世界先进水平。在中国汽车工业70年的成长历程中，内燃机产业的发展也呈现出许多独有的特点。首先，在相当长的一段时间内，我国载货车以汽油机为主。在1980年以前，我国汽车工业主要生产商用车，且大部分车型配装汽油发动机，只有很小一部分重型卡车采用柴油机。这主要是因为，鉴于当时我国石油加工工艺与设备所限，汽柴油比例不均。再加上柴油使用成本低，要优先保证农用机械使用柴油，而轿车产量很低，汽车工业主要生产载货车，因此汽油机首先归其所用。第二，乘用车的发展为我国汽油机发展揭开了新篇章。乘用车的研发和生产仅比商用车晚几年，但发展速度和水平却无法与之相提并论。1988年前，国内乘用车在汽车总产量中所占比例仅为2.69％。上世纪80年代，为改变缺少轻型、微型和轿车用汽油机的局面，我国积极引进国外先进技术和产品，提高自身产品质量和制造技术水平。从汽车行业第一家合资企业（北京吉普汽车有限公司）的诞生，到上海大众（后更名“上汽大众”）、一汽-大众、神龙、上海通用（后更名“上汽通用”）、广州本田（后更名“广汽本田”）等一批合资企业相继建成，汽油机在我国也得以快速发展。第三，我国走的是从引进发动机技术到自主创新开发的道路。从最初企业基本上参照国外样机试制，向国外著名内燃机机构咨询、引进外资公司产品，到在消化吸收基础上改进、提高、创新，委托设计或者联合设计，在合资企业内进行研发，再到最终开启自主研发的创新之旅。值得一提的是，我国机动车排放标准升级的同时，内燃机行业的技术水平也不断提高。2001年7月1日，国一标准在全国范围内全面实施；2023年7月1日，所有生产、进口、销售和注册的重型柴油车必须符合国六b标准。从国一到国六，机动车排放标准中每一项污染物限制数值的具体要求不断加严。为满足相应的排放标准，发动机企业不断突破技术难关，生产满足市场需求的产品，产品的燃油经济性、可靠性也随之得到提升。据中国内燃机工业协会统计，今年1～6月，我国内燃机累计销量2159.24万台，累计功率完成135921.57万kW，同比增长6.08％。其中，商用车用多缸柴油机累计销量100.55万台，同比增长10.46％。同期，销量前十的企业为潍柴、江铃、福康、解放动力、玉柴、云内、上柴、全柴、东康、江淮，它们的累计销量占到总销量的89.02％；其中，潍柴在商用车用多缸柴油机市场占比19.84％、江铃14.61％、福康9.76％、解放动力7.88％、玉柴7.32％、云内7.22％、上柴6.46％、全柴6.18％、东康5.29％、江淮4.45％。此外，头部内燃机企业也在不断扩大出口规模。比如，去年潍柴发动机出口5.5万台，同比增长56％；今年一季度，出口发动机1.85万台，同比增长61％。2022年，解放动力发动机出口56045台，同比增长65.3％；云内动力出口销量同比增长50％；玉柴出口发动机超过4万台，同比增长40％。目前，我国已成为世界上最大的内燃机制造和应用市场，正由内燃机大国向内燃机强国迈进。近10年来，我国内燃机行业取得了令人瞩目的进步，在诸多关键技术上取得了突破性成果，开发的部分产品达到国际先进水平，摆脱了对跨国公司的依赖。总体来看，增压＋直喷已成为当前乘用车发动机技术的主流趋势，高效热循环、先进热管理、低噪声技术等，进一步提升了传统发动机的性能，智能机油泵、智能水泵、低黏度润滑油等新兴技术得到应用。我国内燃机行业在不断取得业绩突破的同时，也面临着新的挑战，市场格局正在重塑。国六时代已经到来，国内主流发动机企业早已提前布局。比如，玉柴2018年年初就发布了全系国六机型，潍柴、云内等发动机企业同期也均实现了对国六产品的布局。如今，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，车用内燃机行业也需要走上高质量发展之路。对于技术和产品的发展而言，排放标准升级势必推动产业进步，对此有所准备的企业将获得更多的市场“蛋糕”。事实上，车用内燃机行业“头部效应”已经显现，效益好、业绩突出的基本上都是业界耳熟能详的企业。排放标准不断升级意味着，车辆需要采用更先进的尾气后处理装置、电控等技术措施，这促使内燃机企业必须加快产品研发、整车匹配和产品投放，不可避免的带来一定的竞争压力。在这一轮产品技术升级过程中，一些小型内燃机企业无力再投入巨额资金开展国六系列产品的研发，正逐步退出市场。近几年来，新能源汽车产业的发展如火如荼，主流汽车公司不断加大对相关技术和产品的研发与生产。特别是在中国，在政策的大力支持下，新能源汽车推广势头迅猛，技术水平、产品品质和市场规模都得到快速提升。与此同时，全球一些国家和地区宣布或开始考虑制定停售传统燃油汽车的时间表。例如，今年上半年，为缓解日趋严峻的全球温室效应，欧盟正式通过了一项法案，为欧洲新售轿车和货车设定更严格的二氧化碳排放性能标准，旨在减少交通碳排放中占比最高的道路交通碳排放。协议中制定的目标包括：与2021年的水平相比，从2030年到2034年，新售轿车的二氧化碳排放量减少55％，新售货车的二氧化碳排放量减少50％；从2035年起，新售轿车和货车的二氧化碳排放量将减少100％。一时之间，内燃机将被颠覆、被取代的说法甚嚣尘上。不过，行业内外对于“禁燃令”依旧存在有不小的争议。业内人士指出，在国六排放标准的要求下，内燃机的排放物已经大幅降低；同时，热效率提升的潜力很大，可显著降低油耗和碳排放。因此，持续推动内燃机产业高质量发展，对保障我国石油能源安全，以及在2030年前实现碳达峰具有十分重大的现实意义。内燃机是汽车制造、交通运输等产业的重要支撑。内燃机产业技术密集、关联度高、产业链长、就业面广、消费拉动大，是当今世界装备制造业投资和发展的重点方向，已成为我国国民经济和国防建设的重要基础产业和重大需求。从降低排放、保障能源安全的角度来说，内燃机的技术创新仍是重头戏。从2000年开始重型柴油车实施国一排放标准，到2021年7月1日重型柴油车实施国六排放标准，我国内燃机行业仅用21年就实现了6次排放标准升级，成为世界上重型柴油车排放升级速度最快的国家。与此同时，为满足市场需求，国内商用车及发动机企业投入了大量资源，进行技术和产品开发，已在多个方面达到国际领先水平。去年底，潍柴对外发布全球首款本体热效率52.28％的商业化柴油机和全球首款本体热效率54.16％的商业化天然气发动机，向全世界展示了内燃机热效率的最新成果。配装潍柴H系列和T系列动力的重型卡车，每百公里油耗可比国际竞品降低2升，按照车辆每年行驶20万公里测算，至少可节约燃料成本2万元。大功率高速柴油机的研发则是玉柴勇毅迈出创新步伐的缩影。玉柴也领先推出了中国首款正向开发具有自主知识产权的中型V6和V8特种发动机、中国首台商用车燃氢发动机、全球首款兆瓦级超低浓度的瓦斯发动机、全球首款功率分流型插电式混合动力以及国内惟一量产天然气发动机控制系统。研究和预测显示，到2050年，纯内燃机汽车将约占20％的市场份额，纯内燃机汽车加上混合动力汽车将约占60％～70％的市场份额，纯电动汽车和燃料电池汽车的占比约为20％～30％。经历了禁燃最初的扰动后，内燃机行业通过理性分析达成共识：未来几十年，内燃机仍将在交通运输行业中发挥主力军的作用。当然，不可否认的是，产业发展已走到百年大变革的“十字路口”。如何提振中长期产业信心，寻找未来合适的转型发展之路，成为我国发动机行业面临的重要课题。目前，内燃机行业一方面专注于提高内燃机的热效率，优化发动机结构和材料；另一方面更加注重与新能源汽车技术的融合，比如混合动力系统受到了更多关注，研发混动专用发动机系统成为一种潮流。从当前的市场表现来看，混动汽车兼顾燃油车的性能，又不存在纯电动汽车的里程焦虑，在新能源汽车补贴逐渐退坡后，开始获得消费者的关注与青睐。根据2020年出台的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，到2035年，新能源汽车将成为国内汽车市场主流，混动汽车在传统能源乘用车销量中的占比将达100％。此外，在碳达峰、碳中和的目标下，发展车用燃料多元化技术路线，推动内燃机应用低碳清洁的新能源已成为行业共识。例如，作为下一代的新型产品，氢内燃机的发展备受关注。氢气是优质的内燃机替代燃料，而且关键零部件和生产制造系统与燃油内燃机通用，并且实现了“零碳排放”，是业内公认的绿色内燃机。2021年12月，玉柴成功点火中国首台面向城市客车、市政、环卫、物流配送领域的燃氢发动机YCK05H，带动中国内燃机行业进入了零碳能源动力系统赛道，也拉开了我国商用车用燃氢发动机研发的大幕。在完成轻型燃氢发动机平台开发后，去年又推出了YCK16H重型缸内直喷燃氢发动机。除此之外，一汽解放、潍柴也纷纷推出各自的氢内燃机产品。去年，由一汽解放自主设计研发的重型商用车缸内直喷氢气发动机成功点火并稳定运行。中国重汽、潍柴动力联合发布了全国首台商业化氢内燃机重卡黄河高端重卡，该车配装潍柴动力自主开发的13L氢内燃机，实现了有效热效率41.8％。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。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。未来，汽车动力系统也将从内燃机的“独唱”变为内燃机和电机的“二重唱”。内燃机可以做驱动动力，也能够充当混合动力系统的基础动力，还可能是电动汽车的增程发电动力。内燃机在不同的整车动力形式下，均可为节能减排作出贡献。伴随中国汽车工业发展的70年，内燃机产业也已走过70年的风雨历程。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“生命”。而在“双碳”目标的引领下，传统内燃机正在焕发出新的生机。可以预见，我国车用内燃机行业还将不断掀起一场场技术“风暴”，为中国甚至全球汽车产业的发展贡献新的动能。在新与旧的冲击和碰撞中，中国车用内燃机产业必将迸发出新的华彩。（记者赵玲玲）转自：中国汽车报 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