30年創(chuàng)新進(jìn)取、整合資源,中國(guó)國(guó)際內(nèi)燃機(jī)及動(dòng)力裝備博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“動(dòng)博會(huì)”)覆蓋了整個(gè)動(dòng)力裝備全產(chǎn)業(yè)鏈,已成為動(dòng)力行業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。2024動(dòng)博會(huì)匯集了全球動(dòng)力裝備企業(yè)參與其中,還有眾多前沿科技在這里競(jìng)相亮相。
在本屆展會(huì)上,北京理工大學(xué)攜氫動(dòng)力前沿技術(shù)產(chǎn)品重磅亮相,機(jī)械與車(chē)輛學(xué)院孫柏剛教授受主辦方邀請(qǐng),接受了行業(yè)媒體采訪。
問(wèn)題1:近年來(lái),在碳中和愿景、能源革命和數(shù)智化發(fā)展浪潮的交織之下,動(dòng)力產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有挑戰(zhàn)與變革,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)也提出了更高的要求。您如何看當(dāng)下動(dòng)力市場(chǎng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)?哪些領(lǐng)域是研究熱點(diǎn)?
回答:當(dāng)前動(dòng)力技術(shù)確實(shí)面臨重大變革,我們都知道動(dòng)力裝備消耗能源,而化石能源的大量消耗帶來(lái)二氧化碳排放,因此氫能被國(guó)際同行看好。世界五大氫能機(jī)構(gòu)也預(yù)測(cè),到 2050 年氫能在未來(lái)能源體系中占比 12% 至 22%,當(dāng)下僅 0.1%,未來(lái)有巨大發(fā)展空間。
氫能應(yīng)用有燃料電池和氫內(nèi)燃機(jī)兩條技術(shù)路線。氫內(nèi)燃機(jī)是在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒氫氣實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)化,能實(shí)現(xiàn)高功率、高效率和低排放,在國(guó)際上掀起熱潮。我們團(tuán)隊(duì)從 2006 年專注氫內(nèi)燃機(jī)研究開(kāi)發(fā),并取得了積極進(jìn)展。
未來(lái)燃料端會(huì)拓展至氫氣、甲醇等低碳和零碳燃料,這也是內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)碳中和轉(zhuǎn)型之路。
問(wèn)題2:您認(rèn)為當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力技術(shù)發(fā)展還存在哪些痛點(diǎn)?
回答:中國(guó)的內(nèi)燃機(jī)工業(yè)是逐漸由大變強(qiáng)的,我們現(xiàn)在已經(jīng)是當(dāng)之無(wú)愧的世界內(nèi)燃機(jī)制造大國(guó)。但在面向世界內(nèi)燃機(jī)制造強(qiáng)國(guó)的過(guò)程當(dāng)中,內(nèi)燃動(dòng)力行業(yè)還需跨越兩座大山:
第一座大山是要持續(xù)不斷的提升現(xiàn)有燃油燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。從2005年至今的十幾年間,內(nèi)燃機(jī)工業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步,內(nèi)燃機(jī)熱效率大幅提升,但未來(lái)仍面臨較大技術(shù)挑戰(zhàn)。今年4月濰柴動(dòng)力發(fā)布了53%熱效率柴油機(jī),為整個(gè)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)注入了強(qiáng)大發(fā)展動(dòng)力。
其實(shí),內(nèi)燃機(jī)在燃用代用燃料的時(shí)候,熱效率是有可能再一次大幅度提升的。比如,氫氣燃燒速度快,熱效率還有進(jìn)一步提升的可能,為整個(gè)內(nèi)燃機(jī)提升熱效率提供了一個(gè)非常好的方向。
與此同時(shí),我們還關(guān)注到,目前國(guó)七排放法規(guī)正在制定中。在國(guó)一到國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施的整個(gè)過(guò)程中,排放法規(guī)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)進(jìn)步起到了巨大的推動(dòng)作用。未來(lái),即便國(guó)七實(shí)施,內(nèi)燃機(jī)也能找到應(yīng)對(duì)辦法。如果內(nèi)燃機(jī)在未來(lái)既能實(shí)現(xiàn)低碳,又能實(shí)現(xiàn)低排或者近零排放,那么內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展之路還會(huì)持續(xù)更久,所以我們對(duì)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)還是充滿信心的。
問(wèn)題3:暨2021年中關(guān)村氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立之后,今年5月氫發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新聯(lián)合體也在開(kāi)津舉辦了成立大會(huì)。這兩個(gè)組織的成立,對(duì)與氫動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有著重要作用和意義。北京理工大學(xué)作為該領(lǐng)域的重點(diǎn)科研院校參與其中,那么,近兩年組織的發(fā)展情況如何?
回答:中關(guān)村氫能聯(lián)盟自2021年成立之后,在推動(dòng)我們整個(gè)國(guó)家氫能和燃料電池的推廣中起到了橋梁、紐帶作用。它可以和中央政府各部門(mén)、地方政府以及下游的企業(yè)進(jìn)行廣泛的聯(lián)絡(luò),更加便捷的溝通了行業(yè)里的諸多訊息,對(duì)企業(yè)的發(fā)展、對(duì)技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系的建設(shè)都起到了推動(dòng)作用。
今年5月份,天津內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)氫發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新聯(lián)合體也成立了。聯(lián)合體成立后會(huì)更加注重前端共性技術(shù)開(kāi)發(fā),它和中關(guān)村氫能聯(lián)盟的定位、職責(zé)有所區(qū)分。
在今年9月20日,中關(guān)村氫能和燃料電池聯(lián)盟又下設(shè)氫內(nèi)燃機(jī)創(chuàng)新與應(yīng)用專業(yè)委員會(huì),由北京理工大學(xué)、北京氫燃科技牽頭組建,主要關(guān)注與企業(yè)的深度融合,尤其是企業(yè)間的深度合作,更多的是在應(yīng)用端做出表率。行業(yè)組織對(duì)行業(yè)的發(fā)展起到很大的幫助,在這樣一個(gè)大平臺(tái)上,企業(yè)可以充分展示自己的技術(shù),同行間可以在技術(shù)上進(jìn)行交流碰撞,對(duì)行業(yè)的進(jìn)步有著很大的幫助。
問(wèn)題4:作為高校的科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,您對(duì)于當(dāng)下產(chǎn)學(xué)研深度融合、一體化發(fā)展助推產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施路徑,有哪些看法和建議?
回答:這是個(gè)很重要的話題。過(guò)去叫產(chǎn)學(xué)研,現(xiàn)在也叫政產(chǎn)學(xué)研。這些年我們?cè)谶@方面的發(fā)展是比較好的,北理工的團(tuán)隊(duì)就是在踐行著產(chǎn)學(xué)研的道路。我們跟國(guó)內(nèi)的諸多企業(yè)都建立了非常良好的合作關(guān)系,一方面推動(dòng)了氫內(nèi)燃機(jī)的研究開(kāi)發(fā),同時(shí)也為企業(yè)貢獻(xiàn)了一流的科研項(xiàng)目,幫助企業(yè)提升開(kāi)發(fā)能力,這是一個(gè)互相促進(jìn)的關(guān)系。
未來(lái)在產(chǎn)學(xué)研深度融合方面,我想我們還要探索更新的路徑。像在2022年,我們團(tuán)隊(duì)成立北京氫燃科技有限公司一樣,我們也在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的開(kāi)發(fā)。我們的技術(shù)能夠?yàn)閲?guó)內(nèi)更多的企業(yè)提供更優(yōu)秀的解決方案,包括我們的發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)和整車(chē)企業(yè)。這是產(chǎn)學(xué)研方面一個(gè)有益的嘗試。
北京理工大學(xué)一直走在國(guó)內(nèi)高??蒲谐晒D(zhuǎn)化的前列,也制定了相關(guān)的管理辦法,讓我們的產(chǎn)學(xué)研道路行穩(wěn)致遠(yuǎn)。在產(chǎn)學(xué)研方面需要我們不斷努力,持續(xù)深入推進(jìn)。
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