5月23日，第六届车用动力系统国际论坛首场分会场聚焦高效内燃机与绿色燃料主题，来自高校、企业的专家学者围绕氨、甲醇、氢等零碳燃料的燃烧机理、发动机技术创新、控制系统国产化及低空动力应用等展开深入探讨。

　　会议主持人上海交通大学许敏教授强调，车用动力行业应聚焦原始创新与颠覆性技术，推动内燃机产业从跟随向引领转型。

　　低碳零碳燃料的多元技术路径与核心挑战

　　全球碳中和目标下，氨、甲醇、氢等绿色燃料成为内燃机脱碳的核心方向，但在燃烧特性与应用场景差异显著，需针对性突破技术瓶颈。

　　氨燃料成为船用领域的核心突破口。日本广岛大学西田惠哉教授通过定容燃烧室实验与LES/CFD模拟指出，氨作为零碳燃料，需与柴油先导燃烧结合以实现稳定点火。研究显示，柴油先导火焰与氨喷雾的空间耦合是关键——若火焰被氨喷雾冷却推离，点火将失败；惟有高温产物卷吸进入氨喷雾，才能实现稳定燃烧。目前，MAN、B&W等企业已开发氨燃料船用主机，但氨逃逸与笑气（NO）排放仍是难点，需通过催化剂与燃烧室优化解决。西田惠哉强调说，氨的强刺激性气味源于NH分子结构，而非氮氢元素本身，其高汽化潜热与低层流火焰速度，要求发动机匹配精准的喷射时序与混合气控制。

　　甲醇有望实现从车用到发电的全场景布局。浩思动力研发副院长杨万里介绍，吉利历经20余年研发，已实现甲醇发动机四代技术迭代：第一代解决可靠性问题，第二代优化耐久性，第三代结合电动化降低碳排放，第四代缸内直喷技术突破-40℃冷启动难题，热效率达44%，下一代目标为50%。甲醇燃料的核心挑战在于腐蚀性、溶胀性及气蚀问题。浩思动力通过燃料添加剂、机油配方优化及燃烧系统控制，减少了甲酸生成，已实现可靠性突破，并与沙特阿美合作构建从制备到应用场景的生态闭环，覆盖乘用车、商用车及数据中心发电需求。

　　氢氨醇是国家战略下的燃料技术发展方向。清华大学王志教授指出，我国“十五五”规划将氢氨醇列为绿色燃料核心方向，其成本依次递增（氢<氨<甲醇），但三种燃料各具优势：氢储运难但反应活性高，氨储氢密度比液氢高50%且安全性更优，甲醇含碳利于能源安全。氢内燃机面临早燃、回火与氢脆风险，目前热效率突破45%；氨发动机需解决低火焰速度与氮氧化物排放，通过柴油引燃（氨柴）、氢裂解引燃（氨氢）及纯氨压燃三条路径，热效率已达48%；甲醇发动机稀燃热效率突破50%，但需攻克氢氰酸排放与后处理成本问题。王志强调说，燃料选择需匹配场景，如船舶领域氨更适用，车用场景甲醇与氢更具潜力。

　　高效内燃机需注重热效率突破与理论创新

　　在“强电弱油”趋势下，发动机小型化与高效化成为必然，高膨胀比、超稀薄燃烧及新型循环技术成为研发焦点。

　　奇瑞汽车埃科泰克张志福副总经理介绍，奇瑞“天擎”发动机通过双曲轴三联动机构实现机械阿特金森循环，膨胀比达26：1（传统发动机约15：1），结合35%高压EGR率与米勒循环，热效率目标48%。技术难点在于新增机构的摩擦功增加22%、重量提升25%，目前通过EGR催前取气、中冷器压损控制及冷凝水收集分流方案解决燃烧稳定性问题，已完成热力学开发，装车测试表现良好，将率先应用于增程车型。

　　同济大学李理光教授团队通过国家自然基金等项目研究，在单杠汽油机台架上，采用主动预燃室技术，结合16.6：1高压缩比，深度米勒循环和高增压技术，实现了汽油超稀薄燃烧（过量空气系数为2.3），指示热效率达53.66%（有效热效率48.1%），及NOx排放低于5ppm，无需特殊后处理。该技术成本可控，为汽油机突破50%热效率提供了方便可行的技术路径，面向未来产品应用，需进一步在工业样机上开展可靠性与工艺适配性研究。

　　吉林大学韩永强教授从热力学第一定律出发，提出内燃机能量评价体系，指出传统米勒/阿特金森循环提升热效率的热力循环机制是用定压放热取代定容放热，若结合“工质膨胀系数”与“热化学回收”可进一步提升热效率。他强调说，内燃机能量评价体系、热效率提升途径需跳出“单一热力环节、能量品位决定论”思维，需更加关注循环全周期能量数量及传递、转换历程和手段的系统性、有效性。基于“理想”能量闭环理念的热力循环仿真模型计算结果表明甲醇内燃机有效热效率有望突破60%。

　　优化动力系统离不开控制技术与场景创新

　　动力系统的高效化与绿色化，离不开控制技术的支撑与场景化适配，国产替代与低空动力成为新增长点。

　　武汉菱电石奕副总经理介绍，作为国内少数具备全栈自研能力的动力系统供应商，菱电已形成覆盖发动机控制、电机控制、整车控制的完整产品谱系，年出货量超100万套。该公司创新性提出GECU（发动机+发电机集成控制器），通过单芯片多核调度实现扭矩深度协同，取消飞轮减重，并支持全国产化芯片方案。石奕表示，动力域控正从单一替代向深度创新转型，未来将与底盘域融合，结合AI技术实现能量流全局优化。

　　大连理工大学副教授指出，转子发动机因高功重比、结构简单，在低空无人机领域优势显著。朱晶宇团队通过曲面精密加工、钛合金密封件优化及动平衡调校，将转子机大修周期提升至100小时以上，功重比达1.5kW/kg。同时，针对eVTOL混动需求，团队基于车用2.0T发动机改造，通过减重、热管理重构及HCU双备份冗余设计，实现航程从纯电动150公里提升至混动500公里，并完成全模式飞行模拟测试。

　　韩国科学技术院HWANG Joonsik教授补充称，海事运输因功率需求高、航行周期长，仍需依赖内燃机，氢与氨是零碳燃料首选。氢发动机需解决早燃、回火及氢脆问题，通过多次喷射与混合气制备时间优化提升稳定性；氨发动机则需通过等离子点火、氨裂解制氢改善火焰传播速度，材料上采用不锈钢应对腐蚀。他强调，氨的存储安全性优于氢，更适合大型远洋船舶，但需配套氨氧化催化剂以满足排放法规。

　　本次分会场凸显内燃机产业的创新活力：绿色燃料从实验室走向产业化，高效发动机突破50%热效率临界点，国产控制系统实现“卡脖子”技术突围，低空等新场景拓展应用边界。许敏教授总结说，内燃机行业未来需要持续聚焦原始创新，推动技术、标准与生态协同，让内燃机在碳中和时代焕发新动能。据悉，论坛组委会将于今年10月发布蓝皮书，系统梳理会议成果，为行业发展提供参考。