2020年9月30日，習(xí)近平主席在聯(lián)合國生物多樣性峰會(huì)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(dān)與中國發(fā)展水平相稱的國際責(zé)任，為全球環(huán)境治理貢獻(xiàn)力量。中國將秉持人類命運(yùn)共同體理念，繼續(xù)做出艱苦卓絕努力，提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化《巴黎協(xié)定》確定的目標(biāo)做出更大努力和貢獻(xiàn)。”
在2014年北京亞太經(jīng)合組織工商領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)期間，習(xí)近平主席和時(shí)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(jì)劃2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值且將努力早日達(dá)峰”，并將這一承諾在2015年法國巴黎世界氣候大會(huì)上再次向全球宣示。
時(shí)隔六年，全球面對(duì)抗擊新冠肺炎疫情，紀(jì)念聯(lián)合國成立75周年之際，習(xí)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(dān)與中國發(fā)展水平相稱的國際責(zé)任”和“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。
必須承認(rèn)，消耗碳?xì)淠茉?，則必有二氧化碳排放，為此，中國汽車、中國內(nèi)燃機(jī)和中國能源界，多年來始終堅(jiān)持不懈地開展科學(xué)研究和努力探索，以改變現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好。
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?xì)淠茉蠢?，水電、風(fēng)電、太陽能，還有可控核聚變。但改變這個(gè)領(lǐng)域需要持續(xù)并且大比例的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，更需要一個(gè)漫長(zhǎng)的替換過程。1942年，著名物理學(xué)家艾立科·費(fèi)米點(diǎn)燃了世界上第一座原子反應(yīng)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(shí)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(rèn)識(shí)到，能源變革是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，不可能一蹴而就。
另一方面在應(yīng)用裝備領(lǐng)域?qū)で筇娲?，比如?dāng)今世界各國推行的電動(dòng)汽車，以動(dòng)力電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)取代內(nèi)燃機(jī)。我們知道，電動(dòng)汽車早于內(nèi)燃機(jī)汽車被人類認(rèn)識(shí)和開展探索性應(yīng)用，基于電能的存儲(chǔ)、攜帶和蓄能裝備存在的技術(shù)障礙，很快被內(nèi)燃機(jī)汽車取代了。即便如此，人類沒有放棄電動(dòng)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(jì)初實(shí)現(xiàn)了有軌電車商業(yè)化，在上世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)了無軌電車市場(chǎng)化，人類將有軌和無軌電車的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，成就了我們今天的電氣火車、動(dòng)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(chǔ)備和攜帶問題，正是今天電動(dòng)汽車領(lǐng)域科技工作者需要回答的問題。
介乎于前兩者之間，一種全新的方案正在被社會(huì)和產(chǎn)業(yè)認(rèn)知。氫能存儲(chǔ)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(diǎn)，人類在上個(gè)世紀(jì)后半程，開始了氫能應(yīng)用技術(shù)路線的研究，一個(gè)是將氫作為燃料電池原料，通過化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能應(yīng)用。盡管氫能具備上述諸多優(yōu)點(diǎn)，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(chǔ)攜帶安全性問題，使氫能的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)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(yīng)用，必須要腳踏實(shí)地地做好產(chǎn)業(yè)的技術(shù)儲(chǔ)備、人才儲(chǔ)備、專業(yè)制造裝備儲(chǔ)備、產(chǎn)品儲(chǔ)備、整車搭載協(xié)同協(xié)作儲(chǔ)備、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)儲(chǔ)備、使用環(huán)境培育等一系列基礎(chǔ)工作。另一個(gè)方案是將氫作為內(nèi)燃機(jī)燃料，以此實(shí)現(xiàn)高效和清潔燃燒。氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的研究進(jìn)程，時(shí)間可以追溯到上個(gè)世紀(jì)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(gè)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(shè)、儲(chǔ)備以及車輛攜帶等問題，導(dǎo)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(dòng)機(jī)的研發(fā)。我們期待著他們都能通過臺(tái)架考核，更期待著他們能實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)樣機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。
在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程中，氫氣的制備、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加注，不論是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，還是安全防護(hù)措施，始終給運(yùn)營(yíng)保障提出較高的要求。同時(shí)，在車輛配置方面，儲(chǔ)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(duì)上述難題，探尋一種簡(jiǎn)單、安全、便捷的儲(chǔ)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(diǎn)毋庸置疑，基于這個(gè)特性，從上個(gè)世紀(jì)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(dá)山脈和落基山脈低溫和多雪環(huán)境，跨越了高達(dá)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(dá)華盛頓。歷時(shí)14天橫跨美國大陸，系統(tǒng)地探究了NeCar 5在日常運(yùn)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(zhǎng)途行駛紀(jì)錄。這在中國汽車報(bào)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(xì)介紹，歡迎查閱。
甲醇制氫燃料電池系統(tǒng)，無需單獨(dú)制氫產(chǎn)業(yè)，無需高壓儲(chǔ)氫罐，無需專用儲(chǔ)存、運(yùn)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(chǎng)景可以多元化，排放控制簡(jiǎn)潔，使用基礎(chǔ)條件簡(jiǎn)單，推廣應(yīng)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(yīng)用等基礎(chǔ)與工程全鏈條得以實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新后，當(dāng)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(chǎng)一直面臨的幾個(gè)社會(huì)難題。
在傳統(tǒng)能源汽車領(lǐng)域，對(duì)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力制備產(chǎn)業(yè)：一是要組織科研機(jī)構(gòu)形成合力，全力和深入開展提高內(nèi)燃機(jī)燃燒熱效率的基礎(chǔ)研究，用成效證明內(nèi)燃機(jī)可以擔(dān)此大任。同時(shí)，鼓勵(lì)企業(yè)開展低摩擦技術(shù)工程化應(yīng)用研究和推廣應(yīng)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(jī)節(jié)能減排工作的貢獻(xiàn)率。二是倡導(dǎo)和推廣動(dòng)力多元化應(yīng)用。內(nèi)燃機(jī)可以做驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，也可以做混合動(dòng)力系統(tǒng)的基礎(chǔ)動(dòng)力，還可以做電動(dòng)汽車的增程發(fā)電動(dòng)力。幾種不同的動(dòng)力方式，可以循序漸進(jìn)地為減碳做貢獻(xiàn)。三是支持和鼓勵(lì)開展燃料多元化應(yīng)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(yīng)用甲醇燃料可以保持內(nèi)燃機(jī)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(yīng)鏈的建設(shè)。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(shè)正在進(jìn)行中。四是控制技術(shù)智能化推廣應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力運(yùn)行精準(zhǔn)控制和智能運(yùn)行，堅(jiān)持用則運(yùn)行，不用則停的原則，實(shí)現(xiàn)真正意義的節(jié)能減排。
內(nèi)燃機(jī)仍將在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，承擔(dān)著自走式移動(dòng)裝備主導(dǎo)動(dòng)力的重?fù)?dān)，這個(gè)事實(shí)不會(huì)改變。因?yàn)榈浇裉鞛橹梗覀冋J(rèn)知的能源就在那里，勘探、開采、提煉、儲(chǔ)備、運(yùn)輸和應(yīng)用還在繼續(xù)，化石能源的主導(dǎo)地位沒有被替代的任何跡象。今天對(duì)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的要求，就是努力提高使用效率，減少能源消耗。實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化《巴黎協(xié)定》確定的目標(biāo)，中國控制二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，需要內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)率。努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，需要內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)開展燃料多元化應(yīng)用的擔(dān)當(dāng)，責(zé)無旁貸。
電動(dòng)汽車、氫燃料電池汽車由于其自身清潔的優(yōu)勢(shì)，加之人類努力解決全生命周期二氧化碳排放難題，以此實(shí)現(xiàn)碳中和，一定是未來的方向。但距離實(shí)現(xiàn)規(guī)模商品化應(yīng)用，還有一定的差距，還有更多需要努力解決的科學(xué)問題和社會(huì)問題?；A(chǔ)研究不到位，儲(chǔ)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(jì)成本，與中國發(fā)展水平不相稱，就不符合我們所倡導(dǎo)的科學(xué)和可持續(xù)發(fā)展了。
引用習(xí)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(dān)與中國發(fā)展水平相稱的國際責(zé)任，為全球環(huán)境治理貢獻(xiàn)力量。”2030碳排放達(dá)峰，2060實(shí)現(xiàn)碳中和，不是一句空話，需要落地實(shí)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(duì)全世界的解釋說明，也是對(duì)我們的提示。他告誡我們，凡事一定要“實(shí)事求是”；“虛懷觀是”；“和氣察是”；“去偏歸是”；“去偽存真”；“眼睛向下”，務(wù)實(shí)看發(fā)展，落地做事業(yè)，把我們這代人該做的事做好。
本文作者系中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng) 魏安力
來源：中國汽車報(bào)
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