行業動態

內燃機工業“十三五”規劃智能制造當先鋒

2016-04-01

“內燃機是目前和今后實現節能減排最具潛力、效果最為直觀明顯的產品,在相當長一個時期作為主流動力機械的地位不可動搖。實現我國2030年二氧化碳排放達到峰值且將努力早日達峰的總目標,內燃機工業節能減排任務艱巨,責任重大。
         ——摘自《中國內燃機工業“十三五”發展規劃》(征求意見稿)。
 
2014年,我國內燃機工業全行業總產值為4500億元,內燃機產品總產量8000萬臺,總功率20億千瓦?!笆濉逼詡?,我國內燃機工業產業結構調整更趨合理,產品技術水平有了較大幅度的提升。截至2014年底,我國內燃機產品社會總保有量4億臺,中國內燃機工業協會在冊會員單位數1445,全行業從業人員逾40萬人。
以上這些既是中國內燃機工業最為基礎的數據與資料,同時也反映了內燃機工業一個簡單的總體狀況。從“十二五”發展規劃看,2014年內燃機全行業完成工業總產值4500億元,完成了年平均增長8%~10%的目標要求;內燃機產品總產量8000萬臺,實現了年平均增長6%~8%的目標要求;同時全行業突破了經濟效益年均增長10%~15%的預期目標,實現了“十二五”規劃的預期目標。
2015年,面臨著“十二五”即將結束和“十三五”的即將開啟,中國內燃機工業將制定出哪些新的目標?在面向新的目標時又會有哪些新的發展方向?對此,中國內燃機工業協會常務副會長兼秘書長邢敏向中國工業報記者表示,在新的經濟增長模式下,中國內燃機行業“十三五”規劃要全面落實“中國制造2025”和國家節能減排戰略提出的任務要求,以促進行業自主創新發展為主題,以節能減排和提質增效為目標,以推進智能制造為主攻方向,強化工業基礎能力,推進共性基礎技術平臺建設,促進產業轉型升級。
    基礎零部件與裝備工業仍然是軟肋
內燃機行業面臨的最大問題,與整體汽車產業一樣,也是節能減排。作為國內石油消耗的最大主體產業,內燃機產品二氧化碳排放量占全國總量的10%,氮氧化物排放量占全國總量的30%,顆粒物排放超過60萬噸,內燃機的排放污染物已經成為影響空氣質量的重要因素之一,可以說節能減排任務艱巨。
截至“十二五”末期,我國內燃機產品綜合能效與國際先進水平相差10%~20%,車用內燃機產品燃油消耗率水平相差8%~10%,排放水平相差2個等級。邢敏認為,內燃機產品節能共性關鍵技術缺失,關鍵零部件基礎薄弱,內燃機高效低排的高壓共軌燃油噴射系統、高效濾清器、先進增壓系統、后處理裝置、控制系統等核心技術和關鍵基礎元器件受制于人的局面依然存在。同時,從全行業來看,內燃機綠色制造和再制造基礎薄弱,技術水平落后,生產制造智能化改造也剛剛起步,自主品牌產品的競爭力不足,培育國際品牌的工作還有待加強。
從生產制造的最高端觀察,當前內燃機測試技術與裝備嚴重缺失和落后,同樣是制約我國內燃機工業持續健康發展的一大掣肘。長期以來,我國內燃機行業的生產制造、試驗檢測等測試技術和測試設備依賴國外的現象非常嚴重,關鍵測試設備和儀器絕大多數需要進口解決,嚴重阻礙了自主創新能力的提高和新產品的發展。
一位長期從事國家重大裝備專項汽車設備制造領域的專家向記者透露,10年來包含汽車裝備在內的國家“04專項”工程基本上已經涉及到汽車與內燃機制造的各個領域,但產業化結果并不理想,國產設備廠商與其汽車/內燃機行業用戶之間仍然是一種“用與不用”相互不信任的悖論關系。
國際主流技術不容忽視 
從國際發展趨勢看,降低二氧化碳排放實際上等值于降低油耗,是全球內燃機發展進程中首要解決的問題,在中國也不例外。 
邢敏向記者介紹,面對內燃機產品排放的大量二氧化碳溫室氣體和細微顆粒物等各種物質對大氣環境的嚴重影響,發達國家內燃機制造業節能減排技術的關注點已經從控制內燃機有害物質排放轉向控制二氧化碳排放。從歐盟制定的汽車排放法規可以很明顯看到,2020年起新生產的乘用車二氧化碳排放量標準從目前的130克/公里降低為95克/公里,溫室氣體排放控制正在取代有害物質排放法規成為推動內燃機技術發展的主要驅動力。 
為應對如此嚴的汽車排放限值要求,從產品技術升級來看,在乘用車汽油發動機領域,普遍采用渦輪增壓、缸內直噴和可變氣門升程技術,減小排量和降低轉速,整機的升功率最高達到120千瓦/升,有效降低了二氧化碳排放。乘用車柴油發動機領域,則普遍采用高壓共軌燃油噴射系統、廢氣再循環技術、可變幾何截面增壓技術、可變進氣渦流技術和復合式后處理技術等,在滿足排放法規和保持良好燃油經濟性的前提下,升功率已達到100千瓦/升。而對于重型車用柴油發動機,則開始采用超高壓共軌燃油噴射系統、復合式后處理技術,在此基礎上還有發動機熱管理、電控機油泵、電控冷卻水泵和余熱回收等技術。
邢敏表示,對于乘用車而言,普及乘用車柴油化是滿足歐盟2020年二氧化碳排放標準的另一個有效措施,歐洲主要汽車制造商生產的柴油乘用車二氧化碳最低排放已經達到87克/公里。
以智能制造為主攻方向 
德國工業已4.0對中國汽車和內燃機制造業的核心啟示是,推動了以數控加工中心為主的數字化與柔性化的生產制造。而生產制造過程的信息化管理,對制造過程進行有效監控和管理,是提高產品質量的重要途徑。
邢敏表示,與中國制造2025相一致,在內燃機行業組織實施綠色制造和智能化制造,提升行業總體實力,是中國內燃機工業從制造大國邁向制造強國的必由之路。在以推進智能制造為主攻方向的背景下,建立“領跑者”激勵機制,加快產業結構調整,建立一批優勢企業,提高全行業的綜合競爭實力,是本次內燃機工業“十三五”規劃發展戰略的重點。
記者注意到,為落實中國制造2025提出的實現制造強國戰略目標,“十三五”期間,整個內燃機產業的戰略規劃是:繼續鞏固內燃機制造大國地位,實現產品生產制造智能化,推動行業提升信息化,在核心技術、關鍵基礎零部件、先進制造工藝和新材料應用上縮短與國際先進水平的差距,有效提高產品質量和生產一致性,從而邁出中國內燃機工業發展中長期戰略的第一步。