5月29日上午，在第五屆車用動力系統國際論壇的分會場，來自產學研等領域的專家、學者、行業人士共同熱議碳中性燃料及高效發動機的發展前景。近年來，電動化在汽車行業的快速發展，不可避免地影響了內燃機在汽車領域的占比。不過，實現低碳、零碳發展要依靠多元化技術路線已在汽車業界達成共識，這亦讓高效發動機有了更廣闊的發展空間。

據中國內燃機工業協會秘書長賈濱介紹，2024年國內內燃機行業總體產量超過8000萬臺，總功率超29億千瓦。今年1~4月，國內內燃機行業產量更是有了10%以上的增幅，總產值約6000億元。除汽車領域外，內燃機在以工程、農機、傳播、發電為代表的非道路領域依舊是主要動力形式。

國七標準將于明年末完成制修訂工作

國七排放標準的制定工作一直備受行業關注。在本次會議上，北京理工大學教授葛蘊珊系統性介紹了國七排放標準的制定情況。國七排放標準的制定總體思路是構建機動車污染物和溫室氣體協同控制標準體系，他表示，國七排放標準的制修訂工作將在2026年12月完成。

針對輕型車而言，將繼續加嚴對VOCs排放的控制，使整體排放強度下降50%以上；建立協同管控機制，并基于遠程聯網技術及傳感器技術應用，實現OBD的智慧化監管。此外，將在單車達標監管模式基礎上，逐步引入車隊平均排放監控，構建起“車型+車隊”的互補長效減排機制。

葛蘊珊介紹說，國七排放標準將強化真實環境下的排放管理，明確測試邊界和擴展條件及管控項目，提升車輛在實際行駛中的排放控制技術和策略。國七排放標準與既有排放標準最大的不同，是提出了非尾氣細顆粒物及動力電池耐久性要求。目前，國七排放標準項目組正在對制動顆粒排放、輪胎磨損細顆粒物的測試方法進行評估，并研討新能源汽車動力電池耐久性要求。

葛蘊珊指出，車企和供應鏈企業應注意汽油車型普遍存在的氨排放問題。數據顯示，國六標準汽油車在WLTC工況下，氨排放為0~8mg/km，RDE氨排放為0~7.5mg/km，部分HEV車型在虧電狀態下，存在較高的氨排放問題。溫室氣體排放除CO2外，甲烷和N2O排放也將成為控制對象，對低碳、零碳燃料的應用有了新的排放要求。

多維度提升高效發動機性能

在實現“雙碳”目標的過程中，發動機勢必要向更為高效、節能、環保的角度發展。會議上，多位學者、行業專家亦提出了針對提升發動機熱效率、降低燃料消耗量的前瞻性研究成果。

當前，行業內對發動機熱效率的“競賽”漸成趨勢。不過，同濟大學汽車學院教授韓志玉對這一現象表達了不同觀點。他認為，發動機熱效率固然重要，但不是體現發動機先進性的惟一技術指標。整車燃油經濟性不僅受發動機熱效率影響，還關乎車重、風阻、動力系統總效率和排放標準等諸多因素。他指出，由于量產發動機受到成本、耐久性、排放合規等方面的限制，其實際運行中的熱效率低于開發階段的產品樣機。一些企業以產品樣機熱效率或實驗室新技術探索數據進行夸大宣傳，這一現象不利于行業良性發展，并將誤導消費者。

在不斷提升發動機熱效率的過程中，爆震、NVH性能等方面的問題是工程技術人員始終要面對的。韓志玉分享了他在解決發動機爆震及提升燃油經濟性方面的研究，通過采用基于火花塞光纖傳感器的發動機爆震檢測實驗平臺，韓志玉及其團隊精準的找到了進氣道噴射發動機和直噴發動機的爆震區域與特征。他提出，通過了采用靶向噴霧（TFI）抑制爆震的新概念，通過在點火前向容易發生爆震的燃燒室區域定向噴射少量燃油（或水等液體），有針對性地降低改區域局部混合氣的溫度和化學活性，從而抑制自燃進程發展。

來自理想汽車增程系統部的高級總監張貴強分享了增程系統NVH性能的開發理念與實踐。增程式電動車近段時間在市場上持續火熱，它與傳統內燃機動力汽車相比，在NVH方面擁有諸多新挑戰，包括但不限于駐車充電工況噪聲、啟停過程的沖擊及無發動機掩蔽聲的問題（油箱晃動噪聲）等。

張貴強認為，開發理念不是打補丁，當確立整車NHV目標后，需要分解到不同的子系統進行逐步攻克。他舉例稱，增程系統的NVH表現與多方面因素有關，例如缸體和曲軸選型，不同缸體形式在增程系統中的NVH表現有很大區別。此外，缸體重量亦會影響到增程系統NVH表現。

此外，在解決油箱噪聲問題方面，理想汽車創新性采用了光學攝影，通過制作透明油箱觀察燃料運動特征，同時進行油箱仿真計算，并結合臺架試驗，用以驗證產品研發是否達到了設計需求。

Lambda或許有更多可能

在目前的高效發動機設計中，全工況Lambda=1似乎已成為工程技術人員改善發動機排放、提升發動機效能的共識。在會議現場，來自上汽大眾和奇瑞汽車的工程師均提及了相關內容。大眾第五代EA888發動機、奇瑞鯤鵬混合動力發動機均采用了全工況Lambda=1的設計。

不過，豐田汽車的前瞻性技術研究也提出了不同方案。豐田汽車環境能源技術戰略部部長殷蕾介紹了超稀燃發動機原型開發的概要，這是提升發動機熱效率，降低發動機污染物排放的全新方案。通過將Lambda值控制在2.5，并采用兩孔中置直噴噴油器進行微量燃料助燃，可大幅降低發動機NOX排放量，可不加裝后處理裝置，熱效率接近50%。豐田汽車的前瞻性研究，為繼續研發高效發動機提供了全新思路。

中壓噴射氫內燃機降碳效果顯著

降低二氧化碳排放是道路交通領域的努力方向。目前，汽車業界擁有多種替代燃料，以降低車輛二氧化碳排放。費尼亞德爾福標定經理魏少華認為，要實現近零排放，氫氣內燃機的技術路徑更為可行。

目前，費尼亞德爾福產品聚焦于汽、柴油噴射與控制系統，同時積極布局未來燃料（如甲醇、乙醇、天然氣、氫氣）的零部件和控制系統開發。在氫氣內燃機領域，魏少華認為，它作為近零二氧化碳排放方案，兼具內燃機燃料加注快、耐受性高及可復用成熟產業鏈的優勢。費尼亞德爾福重點發展中壓氫氣噴射技術并為此開發了專用控制器。

魏少華介紹稱，費尼亞德爾福自2021年起持續投入氫氣內燃機研發，覆蓋輕型車、非道路機械（如鏟車、挖掘機、發電機）及重型車領域。代表性項目包括：2024年量產的首個低壓噴射氫內燃機非道路機械項目，目前正積極推進輕型車中壓氫氣噴射項目，并參與勒芒氫內燃機賽車項目。

在2021年啟動的輕型車中壓氫氣噴射演示項目中，費尼亞德爾福定位于打造功率扭矩媲美柴油機，同時實現近零排放的氫氣發動機。先后測試14臺發動機，進行4代發動機迭代，在排放方面，實車碳氫（HC）和氮氧化物（NOx）排放降至個位數水平，實現了遠低于歐Ⅶ標準的表現。此外，在費尼亞德爾福的中壓氫氣內燃機項目中，成功將二氧化碳排放控制在約1克/公里。

重視內燃機在低空經濟中的發展潛力

當前，低空經濟是國家戰略新興產業，正成為重要增長引擎，其核心在于飛行器及其動力系統。我國自2021年正式提出低空經濟概念，涵蓋航空、旅游、物流、應急等多領域。為促進發展，我國政府劃定了低空空域（如W區、G區），并成立低空司加強管理，政策支持力度空前。

清華大學教授帥石金的講演中提及，低空經濟市場需求旺盛，主要包括城市空中出行、物流運輸、低空旅游、農林植保、巡檢監視等六大方向，由飛行器研發、基礎設施、軟件信息等六大支撐服務賦能。其中，電動垂直起降飛行器（eVTOL）憑借無需跑道、靈活起降的優勢，被視為未來城市及非城市場景（生產作業、公共服務、消費）的關鍵載體。市場規模預計將從當前數千億快速增長至萬億級，深圳等地已成為發展前沿。

帥石金認為，在低空經濟的綠色低碳動力方面，純電動雖是eVTOL當前首選，但受限于電池能量密度，存在重量占比高、續航短的瓶頸，嚴重影響載重和航程。這為混合動力系統創造了機遇。混合動力系統通過發動機發電（串聯構型），為分布式電推進系統提供能源，優勢在于以下幾方面：一是，飛行工況相對穩定（尤其懸停高功率需求），利于發電單元高效運行；二是，顯著提升航程和載重能力，滿足長距離需求；三是，輕量化和性價比潛力。因此，混合動力系統，尤其是串聯式構型被視為突破電動續航限制的關鍵路徑。長遠來看，在固定翼通航及長距離飛行領域，活塞式發動機（小型）和渦輪發動機（大型）憑借其成熟性和效率，仍將扮演重要角色。國內的發動機企業憑借政策推動和市場潛力，有望在低空綠色動力領域實現“換道發展”。

此外，本次會議上，中國一汽研發總院科技創新管理部部長曲函師介紹了一汽紅旗高端V型系列增壓直噴發動機的研發歷程。目前，一汽紅旗所配裝的V型發動機在性能指標上已達國際先進水平，在某些技術指標上亦超越了國際同類產品。

V型發動機一直被視為是車用發動機中開發難度高、技術水平要求嚴格的一類產品，多被豪華、旗艦類車型采用。作為本次會議的主持人，上海交通大學汽車工程研究院院長許敏表示，在中國汽車逐步走向全球市場的過程中，針對發動機和動力系統的開發一定要具有全球化視野，特別是國內車企和發動機企業應注重高功率、大排量發動機的研發工作，這是中國汽車“出海”之路上，務必要補足的一課。