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2030碳排放達峰 2060實現(xiàn)碳中和 內(nèi)燃機責無旁貸

文章來源:中國汽車報網(wǎng)魏安力2020-11-06 10:25

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  2020年9月30日,習近平主席在聯(lián)合國生物多樣性峰會上的講話中指出:“作為世界上最大發(fā)展中國家,我們也愿承擔與中國發(fā)展水平相稱的國際責任,為全球環(huán)境治理貢獻力量。中國將秉持人類命運共同體理念,繼續(xù)做出艱苦卓絕努力,提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和,為實現(xiàn)應對氣候變化《巴黎協(xié)定》確定的目標做出更大努力和貢獻。” 本`文@內(nèi)/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

  在2014年北京亞太經(jīng)合組織工商領(lǐng)導人峰會期間,習近平主席和時任美國總統(tǒng)奧巴馬聯(lián)合簽署《中美氣候變化聯(lián)合聲明》,第一次向全世界承諾“中國計劃2030年左右二氧化碳排放達到峰值且將努力早日達峰”,并將這一承諾在2015年法國巴黎世界氣候大會上再次向全球宣示。 本+文+內(nèi).容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

  時隔六年,全球面對抗擊新冠肺炎疫情,紀念聯(lián)合國成立75周年之際,習近平主席代表中國政府,于9月22日、23日、30日,多次向全世界表述,“愿承擔與中國發(fā)展水平相稱的國際責任”和“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。

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  必須承認,消耗碳氫能源,則必有二氧化碳排放,為此,中國汽車、中國內(nèi)燃機和中國能源界,多年來始終堅持不懈地開展科學研究和努力探索,以改變現(xiàn)狀,實現(xiàn)環(huán)境友好。 本@文$內(nèi).容.來.自:中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

  一方面是從改變消耗的能源入手,如我們現(xiàn)在大力發(fā)展的非碳氫能源利用,水電、風電、太陽能,還有可控核聚變。但改變這個領(lǐng)域需要持續(xù)并且大比例的基礎(chǔ)設施建設投資,更需要一個漫長的替換過程。1942年,著名物理學家艾立科·費米點燃了世界上第一座原子反應堆,為人類打開了原子世界的大門。1954年,世界上第一座原子能電站在前蘇聯(lián)建成。原子能發(fā)電給人類帶來了巨大的生活和生產(chǎn)便利,包括環(huán)境影響的改變。時至今日,鍋爐工業(yè)已有上百年歷史,原子能發(fā)電也有60多年歷史。他們分別在各自所需求的領(lǐng)域發(fā)揮著相互間不可替代的作用。我們必須認識到,能源變革是一個漫長的過程,不可能一蹴而就。

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  另一方面在應用裝備領(lǐng)域?qū)で筇娲?,比如當今世界各國推行的電動汽車,以動力電池和?qū)動電機取代內(nèi)燃機。我們知道,電動汽車早于內(nèi)燃機汽車被人類認識和開展探索性應用,基于電能的存儲、攜帶和蓄能裝備存在的技術(shù)障礙,很快被內(nèi)燃機汽車取代了。即便如此,人類沒有放棄電動汽車的研究和探索。在獲得電能輸送方式上的研究成果后,人類在上世紀初實現(xiàn)了有軌電車商業(yè)化,在上世紀中葉實現(xiàn)了無軌電車市場化,人類將有軌和無軌電車的優(yōu)勢相結(jié)合,成就了我們今天的電氣火車、動車組和高鐵。這些成就的基礎(chǔ),是先輩們不懈努力的成果。人類在解決了電力能源輸配送技術(shù)問題后,能否解決電力能源充填、儲備和攜帶問題,正是今天電動汽車領(lǐng)域科技工作者需要回答的問題。

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  介乎于前兩者之間,一種全新的方案正在被社會和產(chǎn)業(yè)認知。氫能存儲在水中,取之不盡用之不竭,另外,氫能不含二氧化碳。鑒于氫能的上述優(yōu)點,人類在上個世紀后半程,開始了氫能應用技術(shù)路線的研究,一個是將氫作為燃料電池原料,通過化學能轉(zhuǎn)變成電能應用。盡管氫能具備上述諸多優(yōu)點,但由于氫自身的活性氣體屬性,非常高的燃燒速率,以及存儲攜帶安全性問題,使氫能的產(chǎn)業(yè)化應用還存在著很多需要工程技術(shù)人員努力解決的問題。今天的氫能應用,必須要腳踏實地地做好產(chǎn)業(yè)的技術(shù)儲備、人才儲備、專業(yè)制造裝備儲備、產(chǎn)品儲備、整車搭載協(xié)同協(xié)作儲備、基礎(chǔ)設施建設儲備、使用環(huán)境培育等一系列基礎(chǔ)工作。另一個方案是將氫作為內(nèi)燃機燃料,以此實現(xiàn)高效和清潔燃燒。氫燃料發(fā)動機技術(shù)的研究進程,時間可以追溯到上個世紀中葉,具有代表性的是德國BMW公司和美國福特汽車公司,由于那個年代的控制技術(shù)、控制手段以及控制方向都不如現(xiàn)在,難以克服因氫的燃燒速率太快帶來的新問題,加之與現(xiàn)在氫能產(chǎn)業(yè)遇到的問題一樣,也存在氫能輸配送體系建設、儲備以及車輛攜帶等問題,導致所有工作都處于斷斷續(xù)續(xù)地游離在研究室之中。最近,我國深圳和內(nèi)蒙的兩家企業(yè),通過一種全新視角和路徑,另辟蹊徑,開始了氫燃料發(fā)動機的研發(fā)。我們期待著他們都能通過臺架考核,更期待著他們能實現(xiàn)試驗樣機的穩(wěn)定運行。

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  在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的進程中,氫氣的制備、存儲、運輸、加注,不論是基礎(chǔ)設施建設投資,還是安全防護措施,始終給運營保障提出較高的要求。同時,在車輛配置方面,儲氫罐(瓶)攜帶,向燃料電池提供氫氣環(huán)節(jié)的安全保障等問題,也給燃料電池系統(tǒng)制造者提出了更高的要求。針對上述難題,探尋一種簡單、安全、便捷的儲氫方式,給工程技術(shù)人員提出了新的思維和挑戰(zhàn)。甲醇是氫的完美載體這一點毋庸置疑,基于這個特性,從上個世紀中葉開始,人類同步開展了甲醇制氫燃料電池技術(shù)的研究。在該技術(shù)體系誕生后,2002年5月20日,德國奔馳公司研制的NeCar 5甲醇燃料電池汽車,從美國舊金山出發(fā),經(jīng)歷了加利福尼亞的高溫環(huán)境,經(jīng)歷內(nèi)華達山脈和落基山脈低溫和多雪環(huán)境,跨越了高達2640米的山口,穿越了交通擁擠的大城市,于2002年6月4日順利抵達華盛頓。歷時14天橫跨美國大陸,系統(tǒng)地探究了NeCar 5在日常運行狀態(tài)中的技術(shù)極限,創(chuàng)造了甲醇燃料電池汽車5250公里的長途行駛紀錄。這在中國汽車報網(wǎng)2020-06-29日發(fā)表的署名文章《專家講堂|中國具有自主可控的甲醇燃料電池技術(shù)》中有詳細介紹,歡迎查閱。 本`文-內(nèi).容.來.自:中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

  甲醇制氫燃料電池系統(tǒng),無需單獨制氫產(chǎn)業(yè),無需高壓儲氫罐,無需專用儲存、運輸配送、加氫站和加注裝備。甲醇輸配送可與現(xiàn)有常溫、常壓化石燃料輸配送體系共享,甲醇燃料電池汽車使用場景可以多元化,排放控制簡潔,使用基礎(chǔ)條件簡單,推廣應用便捷。在甲醇燃料電池關(guān)鍵材料、核心部件、系統(tǒng)集成、過程監(jiān)控、產(chǎn)品應用等基礎(chǔ)與工程全鏈條得以實現(xiàn)自主創(chuàng)新后,當這一技術(shù)體系產(chǎn)業(yè)化后,相信完全可以有效解決氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)化和使用市場一直面臨的幾個社會難題。

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  在傳統(tǒng)能源汽車領(lǐng)域,對內(nèi)燃機動力制備產(chǎn)業(yè):一是要組織科研機構(gòu)形成合力,全力和深入開展提高內(nèi)燃機燃燒熱效率的基礎(chǔ)研究,用成效證明內(nèi)燃機可以擔此大任。同時,鼓勵企業(yè)開展低摩擦技術(shù)工程化應用研究和推廣應用。降低1克燃油消耗,就減少了3.15克二氧化碳排放。這就是開展內(nèi)燃機節(jié)能減排工作的貢獻率。二是倡導和推廣動力多元化應用。內(nèi)燃機可以做驅(qū)動動力,也可以做混合動力系統(tǒng)的基礎(chǔ)動力,還可以做電動汽車的增程發(fā)電動力。幾種不同的動力方式,可以循序漸進地為減碳做貢獻。三是支持和鼓勵開展燃料多元化應用,除化石能源衍生的燃料以外,還可以選擇甲醇燃料。甲醇燃料屬于常溫、常壓液體燃料,與原有的化石能源液體燃料輸配送體系可以共享共用。應用甲醇燃料可以保持內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)和基本技術(shù)體系不變,還可以在排放控制方面給予有效的支持和保障。中國甲醇汽車已經(jīng)走在世界的前沿,完成了產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈的建設。中國甲醇燃料電池汽車技術(shù)體系已經(jīng)貫通,產(chǎn)業(yè)鏈建設正在進行中。四是控制技術(shù)智能化推廣應用,以此實現(xiàn)內(nèi)燃機動力運行精準控制和智能運行,堅持用則運行,不用則停的原則,實現(xiàn)真正意義的節(jié)能減排。 本+文`內(nèi).容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

  內(nèi)燃機仍將在相當長的時間里,承擔著自走式移動裝備主導動力的重擔,這個事實不會改變。因為到今天為止,我們認知的能源就在那里,勘探、開采、提煉、儲備、運輸和應用還在繼續(xù),化石能源的主導地位沒有被替代的任何跡象。今天對內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)的要求,就是努力提高使用效率,減少能源消耗。實現(xiàn)應對氣候變化《巴黎協(xié)定》確定的目標,中國控制二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,需要內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)的貢獻率。努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和,需要內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)開展燃料多元化應用的擔當,責無旁貸。

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  電動汽車、氫燃料電池汽車由于其自身清潔的優(yōu)勢,加之人類努力解決全生命周期二氧化碳排放難題,以此實現(xiàn)碳中和,一定是未來的方向。但距離實現(xiàn)規(guī)模商品化應用,還有一定的差距,還有更多需要努力解決的科學問題和社會問題?;A(chǔ)研究不到位,儲備不健全,生態(tài)環(huán)境尚未健全,一味地大干快上,甚至不計成本,與中國發(fā)展水平不相稱,就不符合我們所倡導的科學和可持續(xù)發(fā)展了。

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  引用習主席代表中國政府向世界承諾的話:“作為世界上最大發(fā)展中國家,我們也愿承擔與中國發(fā)展水平相稱的國際責任,為全球環(huán)境治理貢獻力量。”2030碳排放達峰,2060實現(xiàn)碳中和,不是一句空話,需要落地實施和兌現(xiàn)。所以筆者理解:“與中國發(fā)展水平相稱”這句話,既是對全世界的解釋說明,也是對我們的提示。他告誡我們,凡事一定要“實事求是”;“虛懷觀是”;“和氣察是”;“去偏歸是”;“去偽存真”;“眼睛向下”,務實看發(fā)展,落地做事業(yè),把我們這代人該做的事做好。

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  本文作者系中國內(nèi)燃機學會副秘書長 魏安力

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