在中國火電占比仍在70%以上時(shí)，以發(fā)展新能源汽車為由唱衰內(nèi)燃機(jī)不科學(xué)，也危險(xiǎn)。舍棄內(nèi)燃機(jī)是根本上的誤判。中國發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)早已今非昔比，不像想象得那樣落后。莫讓中國內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)留下歷史遺憾。
核心觀點(diǎn)摘錄
【舍棄內(nèi)燃機(jī)是根本上的誤判】
在中國火電占比仍在70%以上時(shí)，以發(fā)展新能源汽車為由唱衰內(nèi)燃機(jī)不科學(xué)，也危險(xiǎn)。舍棄內(nèi)燃機(jī)是根本上的誤判。中國發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)早已今非昔比，不像想象得那樣落后。莫讓中國內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)留下歷史遺憾。
【內(nèi)燃機(jī)處于近零排放的水平】
經(jīng)過近三十年的發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)處于近零排放的水平。顆粒物和氮氧化物等有害排放物已經(jīng)降低了99%，下階段內(nèi)燃機(jī)減排的最大挑戰(zhàn)是汽車瞬態(tài)過程的排放。
【內(nèi)燃機(jī)熱效率有望突破60%】
未來內(nèi)燃機(jī)熱效率有望突破60%，2030年，使熱效率達(dá)到60%的技術(shù)就會(huì)提上日程。
【2020混動(dòng)技術(shù)會(huì)大行其道】
2020年后，混動(dòng)技術(shù)會(huì)大行其道?；靹?dòng)不是一成不變，內(nèi)燃機(jī)在不斷進(jìn)步，電氣部分也在進(jìn)步。但目前，改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的成本要低于混動(dòng)技術(shù)，因?yàn)殡姵睾碗姍C(jī)成本很高。
【要從全生命周期考慮低碳化】
現(xiàn)行法規(guī)沒有從全生命周期來考慮低碳化，這是個(gè)大問題。電池的生產(chǎn)制造、報(bào)廢處理等過程都產(chǎn)生有害物質(zhì)，應(yīng)計(jì)算在內(nèi)。不全面、不科學(xué)的法規(guī)給內(nèi)燃機(jī)發(fā)展制造了障礙。
【內(nèi)燃機(jī)是國家支柱產(chǎn)業(yè)】
目前內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)承擔(dān)全國公路貨運(yùn)量77%，客運(yùn)量80%～90%，幾乎全部基礎(chǔ)和工程建設(shè)；此外，還承擔(dān)著農(nóng)業(yè)機(jī)械、國防、海洋運(yùn)輸和內(nèi)河運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。盲目限制，不現(xiàn)實(shí)。
【盲目唱衰內(nèi)燃機(jī)會(huì)造成人才斷層】
內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展前景非常好，相關(guān)人才的工資待遇也很高，目前仍然處于人才短缺的狀態(tài)，那些唱衰內(nèi)燃機(jī)的不和諧聲音，對(duì)青年學(xué)生的影響最大。
【內(nèi)燃機(jī)長(zhǎng)時(shí)間還將支配移動(dòng)動(dòng)力】
現(xiàn)在不應(yīng)該是泄氣的時(shí)候，而應(yīng)該是鼓勁的時(shí)候。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)仍將在移動(dòng)式動(dòng)力裝置中占有支配地位。
對(duì)話正文
趙福全：各位網(wǎng)友，大家好！歡迎來到鳳凰汽車“趙福全研究院”高端對(duì)話欄目，我是欄目主持人、清華大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院院長(zhǎng)趙福全。今天我們非常榮幸地請(qǐng)到了中國工程院院士、天津大學(xué)蘇萬華教授。
作為資深內(nèi)燃機(jī)專家，蘇院士把全部心血都貢獻(xiàn)給了中國內(nèi)燃機(jī)行業(yè)，很多優(yōu)秀的內(nèi)燃機(jī)專家、企業(yè)家都是您的學(xué)生，可謂桃李滿天下。
隨著節(jié)能環(huán)保的要求越來越嚴(yán)，汽車正朝著電動(dòng)化方向發(fā)展，新能源汽車在國家層面受到的關(guān)注度越來越高。同時(shí)，有報(bào)道稱一些國家已經(jīng)直接或間接地提出了內(nèi)燃機(jī)汽車的禁售時(shí)間表，似乎社會(huì)輿論在唱衰內(nèi)燃機(jī)，大家對(duì)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展前景非常憂慮。在這種大背景下，您怎樣看內(nèi)燃機(jī)的未來？?jī)?nèi)燃機(jī)當(dāng)前面臨的最大挑戰(zhàn)在哪里？
蘇萬華：內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前面臨的最大挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)二氧化碳的進(jìn)一步減排，通過減少溫室氣體的排放量來保護(hù)人類的生存環(huán)境，這也是最大的目標(biāo)。
當(dāng)前各國都制定了嚴(yán)格的二氧化碳減排目標(biāo)，特別是中國已經(jīng)向世界承諾了二氧化碳的減排義務(wù)。2015年我國汽車平均二氧化碳排放量約為170克/百公里，按照發(fā)改委相關(guān)文件要求，到2020年汽車平均二氧化碳排放量要降低到115克/百公里。相當(dāng)于每年要降低11克/百公里，即下降3%，這是非常大的挑戰(zhàn)。
在環(huán)保要求加嚴(yán)的背景下，我們必須提高汽車內(nèi)燃機(jī)的熱效率，以達(dá)到降低油耗、減少排放的目標(biāo)。所以，提高內(nèi)燃機(jī)熱效率是全世界內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)從業(yè)者當(dāng)前的首要任務(wù)?，F(xiàn)在比較現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)是把汽油機(jī)熱效率提高到45%-50%，把柴油機(jī)熱效率提高到50%-55%，甚至往60%的方向發(fā)展。如果能達(dá)到這些目標(biāo)，內(nèi)燃機(jī)的前景還是可期的，但是為了達(dá)到這樣的目標(biāo)，我們還需要做大量的技術(shù)工作。
趙福全：作為世界上主要的石油進(jìn)口國，中國面臨著嚴(yán)峻的能源安全問題，因此汽車油耗法規(guī)勢(shì)必越來越嚴(yán)，這給內(nèi)燃機(jī)帶來了巨大挑戰(zhàn)，要求內(nèi)燃機(jī)必須不斷提高熱效率，降低油耗水平。那么在尾氣排放方面，內(nèi)燃機(jī)又面臨怎樣的挑戰(zhàn)呢？
蘇萬華：在排放上內(nèi)燃機(jī)面臨的挑戰(zhàn)同樣很大。我國已頒布國六法規(guī)，不少地區(qū)從明年開始就會(huì)提前執(zhí)行國六，這個(gè)法規(guī)的要求相當(dāng)于“歐六”水平，是當(dāng)今世界上最嚴(yán)的排放法規(guī)之一。
三十年來，內(nèi)燃機(jī)排放水平從低排放到超低排放、再到超超低排放，現(xiàn)在處于近零排放的水平。過去三十年，全世界汽車的顆粒物和氮氧化物等有害排放物已經(jīng)降低了99%，現(xiàn)在的排放水平僅相當(dāng)于三十年前的1%。下階段內(nèi)燃機(jī)減排的最大挑戰(zhàn)是汽車瞬態(tài)過程的排放。歐盟已提出RDE（Real Driving Emissions）測(cè)試，即汽車在實(shí)際道路行駛過程中的排放，也稱為隨機(jī)駕駛排放。只有解決這個(gè)問題，才能真正解決內(nèi)燃機(jī)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)對(duì)大氣造成的污染問題，這是非常大的挑戰(zhàn)。在RDE法規(guī)的研究及推進(jìn)方面，我國進(jìn)展也很快，走在世界前列。
趙福全：您提到內(nèi)燃機(jī)還有很大的發(fā)展?jié)摿?，但這是要以成本為代價(jià)的，因?yàn)橐龈嗟募夹g(shù)開發(fā)和應(yīng)用，這也影響內(nèi)燃機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力。在油耗及排放法規(guī)不斷加嚴(yán)的大背景下，很多挑戰(zhàn)讓人覺得內(nèi)燃機(jī)的潛力已經(jīng)趨近極限，您能不能從基本原理的角度講講內(nèi)燃機(jī)還有多大的潛力可挖？機(jī)會(huì)具體在哪里？
蘇萬華：作為內(nèi)燃機(jī)工作者，我對(duì)此感觸很深，也有長(zhǎng)期奮斗的思想準(zhǔn)備?；卮疬@個(gè)問題可以從一次學(xué)術(shù)會(huì)議說起。2010年美國能源部授權(quán)美國汽車?yán)硎聲?huì)USCAR召開了一次高水平的學(xué)術(shù)會(huì)議，這次學(xué)術(shù)會(huì)議有兩個(gè)重要結(jié)論：
第一，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)仍將在移動(dòng)式動(dòng)力裝置中占有支配地位。
第二，內(nèi)燃機(jī)的熱效率可以不受卡諾循環(huán)的限制，短期內(nèi)可以達(dá)到60%，中長(zhǎng)期有可能接近85%。這是基于全世界基礎(chǔ)研究結(jié)果得出來的判斷，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展前景有很好的期望。
我國在內(nèi)燃機(jī)研發(fā)方面的進(jìn)展也非常好，目前技術(shù)創(chuàng)新、新產(chǎn)品開發(fā)的狀況令人鼓舞。11月29日，我參加了“2018年度十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選”頒獎(jiǎng)盛典，十佳發(fā)動(dòng)機(jī)中有6款是自主品牌的產(chǎn)品，包括小型強(qiáng)化三缸發(fā)動(dòng)機(jī)和48V混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。前兩年在討論內(nèi)燃機(jī)未來發(fā)展方向時(shí)，我曾經(jīng)強(qiáng)調(diào)過兩個(gè)技術(shù)，一個(gè)是小型強(qiáng)化三缸發(fā)動(dòng)機(jī)；另一個(gè)就是48V混合動(dòng)力技術(shù)，當(dāng)時(shí)預(yù)測(cè)48V技術(shù)在2020年以后會(huì)被大量使用。而現(xiàn)在我很高興地看到，今年江淮汽車就推出了搭載48V混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的車型。
一些人總認(rèn)為國外發(fā)動(dòng)機(jī)更先進(jìn)，而我國發(fā)動(dòng)機(jī)的性能落后，與國外先進(jìn)水平差距很大。實(shí)際上，中國發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)早已今非昔比，并不像有些人想象得那樣落后。比如在這次年度十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選中獲獎(jiǎng)的6款自主品牌發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)該說都是世界一流的產(chǎn)品，所使用的技術(shù)也都是世界最先進(jìn)的，并且是嚴(yán)格基于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)測(cè)表現(xiàn)和節(jié)能減排指標(biāo)評(píng)選出來的?？傊?，我國汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，而且未來在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新方面仍有很大潛力，前途光明。
趙福全：美國USCAR預(yù)測(cè)未來內(nèi)燃機(jī)可以突破卡諾循環(huán)的限制，但是，內(nèi)燃機(jī)要怎樣突破最基本的熱力學(xué)定律呢？以汽油機(jī)為例，現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率到底能做到多少？您能否給一些量化的指標(biāo)，比如設(shè)定一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，到2025年，您覺得內(nèi)燃機(jī)的單點(diǎn)熱效率最高能達(dá)到多少？
蘇萬華：預(yù)測(cè)內(nèi)燃機(jī)的熱效率可以突破卡諾循環(huán)的限制，主要是因?yàn)榭ㄖZ循環(huán)是閉口循環(huán)，而現(xiàn)在的概念則認(rèn)為內(nèi)燃機(jī)并不是閉口循環(huán)，完全可以把內(nèi)燃機(jī)排出去浪費(fèi)掉的能量回收利用起來。最直接的方式就是通過增壓方式來回收能量，也可以進(jìn)行余熱回收循環(huán)利用，還有很多其他的方法，所以這個(gè)判斷是符合科學(xué)規(guī)律的。
在提升內(nèi)燃機(jī)熱效率方面，我們團(tuán)隊(duì)做了大量的工作，現(xiàn)在可以使汽油機(jī)熱效率達(dá)到60%，在今年中國工程院主辦的內(nèi)燃機(jī)及燃料顛覆性技術(shù)國際高端論壇上，我們報(bào)告了這個(gè)結(jié)果。我們主要采用了低?損失、可變壓縮比等技術(shù)，以結(jié)構(gòu)比較常規(guī)的內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了均質(zhì)壓燃汽油機(jī)（HCCI）熱效率達(dá)到60%。在那次會(huì)議上，也有瑞典專家提出使內(nèi)燃機(jī)熱效率達(dá)到60%的方案，可見提升熱效率的途徑還有很多。
趙福全：實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)燃機(jī)的熱效率已經(jīng)做到60%，那么如此高效的內(nèi)燃機(jī)能否實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)呢？高效內(nèi)燃機(jī)技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)在哪里？產(chǎn)業(yè)化的難點(diǎn)又在哪里？
蘇萬華：量產(chǎn)主要的難點(diǎn)是內(nèi)燃機(jī)需要小型和強(qiáng)化，其中強(qiáng)化問題挑戰(zhàn)更大。由于內(nèi)燃機(jī)的熱效率與負(fù)荷成正比，負(fù)荷越高，熱效率越高，最大爆發(fā)壓力也越大。目前國際上量產(chǎn)機(jī)型的最大爆發(fā)壓力約為380bar，而當(dāng)熱效率超過60%的時(shí)候，最大爆發(fā)壓力可以達(dá)到450bar，這就對(duì)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)提出了更高的要求。但是，我們?cè)谘芯恐幸舱业搅送黄坡窂?，目?biāo)不一定要一步實(shí)現(xiàn)，完全可以隨著負(fù)荷增加逐步實(shí)現(xiàn)。例如先把最大爆發(fā)力提升一些，使內(nèi)燃機(jī)熱效率升到45%的水平，也能獲得非常明顯的改進(jìn)效果。
趙福全：目前在實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)階段，國內(nèi)外都已經(jīng)把內(nèi)燃機(jī)的熱效率提高到了60%。不過在實(shí)際使用中，車載汽油機(jī)的熱效率到底能做到多少，或者說應(yīng)該做到多少呢？這一點(diǎn)仍然眾口不一，畢竟汽車的使用工況不同，搭載的內(nèi)燃機(jī)機(jī)型也不同。據(jù)您所知，當(dāng)前國內(nèi)汽油機(jī)熱效率可以達(dá)到什么水平？國外是什么水平？您能不能給個(gè)量化指標(biāo)？
蘇萬華：按照十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選的結(jié)果來看，國內(nèi)量產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率已經(jīng)做到超過40%，最高可達(dá)到40.5%。實(shí)際上評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，不能單純只看最高熱效率，而是應(yīng)該通過減少排氣損失、傳熱損失、機(jī)械摩擦損失等一系列措施，使發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性達(dá)到最好狀態(tài)。以前發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線像一個(gè)倒扣的碗的剖面線，現(xiàn)在這個(gè)曲線像一個(gè)倒扣的盤子的剖面線，也就是說，發(fā)動(dòng)機(jī)可以做到在更為寬廣的負(fù)荷范圍內(nèi)達(dá)到最佳的性能。因此，現(xiàn)在基準(zhǔn)質(zhì)量乘用車的百公里油耗已經(jīng)可以做到接近5升，甚至少于5升。
另外，發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)和低負(fù)荷等少數(shù)工況下負(fù)荷特性差，油耗相應(yīng)升高，這是其固有的不足。但現(xiàn)在我們有了新的手段，可以把發(fā)動(dòng)機(jī)與較小的電池和電機(jī)結(jié)合起來，形成混合動(dòng)力，彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，從而在整體上實(shí)現(xiàn)更低的油耗水平。
趙福全：混合動(dòng)力方案可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)在更佳的工況范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間工作，而在其他如啟動(dòng)和低負(fù)荷等高油耗的工況時(shí)，則使用電池和電機(jī)，從而達(dá)到節(jié)油的目的。
蘇萬華：是的，例如啟動(dòng)或城市中堵車的時(shí)候，可以讓電池和電機(jī)工作來彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的不足，這只需要使用很小的電池即可實(shí)現(xiàn)。之所以強(qiáng)調(diào)小電池，是因?yàn)槟壳半姵卦谀芰棵芏群统杀痉矫孢€存在瓶頸。
趙福全：國內(nèi)量產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最高單點(diǎn)熱效率已經(jīng)能做到40.5%，那么，下一步的挑戰(zhàn)就在于如何把最高單點(diǎn)熱效率在更寬的工況范圍內(nèi)推廣，從而更大限度地提升發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合熱效率。如果是純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車，在2025年百公里4升油耗的法規(guī)限制下，會(huì)不會(huì)遇到很大的挑戰(zhàn)？
蘇萬華：是的。因此，2020年以后混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用比例一定會(huì)快速增加。混合動(dòng)力技術(shù)可以很容易地改變發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性和負(fù)荷特性，從而有利于節(jié)能減排。目前混動(dòng)技術(shù)還沒有大量推廣，原因主要是成本有效性的問題，即改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的成本增量要小于應(yīng)用復(fù)雜的混合動(dòng)力技術(shù)帶來的成本增量，因?yàn)殡姵睾碗姍C(jī)的成本都很高，整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)成本也很高。
在2020年目標(biāo)為百公里5升的第四階段油耗法規(guī)下，大部分車型通過發(fā)動(dòng)機(jī)自身改進(jìn)是可以滿足要求的。但在2020年之后，汽車油耗目標(biāo)降到百公里4升甚至更低的時(shí)候，混合動(dòng)力技術(shù)就會(huì)大行其道，也就是說，法規(guī)要求將倒逼技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)換。到那個(gè)時(shí)候，相信內(nèi)燃機(jī)和混合動(dòng)力技術(shù)都會(huì)有很大的提高，成本有效性也會(huì)大幅改善。電動(dòng)技術(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步相互結(jié)合，將推動(dòng)混合動(dòng)力技術(shù)的快速發(fā)展。
趙福全：混合動(dòng)力技術(shù)潛力巨大，但需要有效平衡技術(shù)進(jìn)步和成本降低。如果成本沒有競(jìng)爭(zhēng)力，就會(huì)出現(xiàn)很大的問題，畢竟消費(fèi)者會(huì)用自己的錢來“投票”。比如新能源汽車補(bǔ)貼退坡之后，如果解決不了電池的高成本問題，消費(fèi)者可能就會(huì)拒絕買單，從而影響新能源汽車市場(chǎng)走向。但反過來說，滿足日益嚴(yán)格的法規(guī)又是車企必須支出的成本，如果不能滿足法規(guī)要求，生產(chǎn)出來的汽車是無法銷售的，討論其他所有的問題就都沒有意義了。
因此我們先不考慮成本，僅從混合動(dòng)力技術(shù)本身的角度來進(jìn)行分析。您認(rèn)為應(yīng)該如何挖掘發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力以實(shí)現(xiàn)與電池、電機(jī)的有效組合？中混和重混技術(shù)能不能大幅提升發(fā)動(dòng)機(jī)的效能？
蘇萬華：如前面所說，混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展要建立在內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)技術(shù)兩方面共同進(jìn)步的基礎(chǔ)之上。隨著技術(shù)的進(jìn)步，成本也會(huì)逐步降低，比如可以用節(jié)能效果近似的新技術(shù)方案來代替過去的技術(shù)方案，這樣就能節(jié)約成本。
目前混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展有兩個(gè)途徑：一是小型強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)加簡(jiǎn)單的混合動(dòng)力系統(tǒng)，可以較低成本達(dá)到較好的節(jié)能效果。二是全力以赴把內(nèi)燃機(jī)本身做得極致，如采用長(zhǎng)沖程、稀燃、均質(zhì)壓燃等技術(shù)，使內(nèi)燃機(jī)性能處于最佳狀態(tài)，一些日本車企更偏向這條路徑，比較典型的如馬自達(dá)推出的新款發(fā)動(dòng)機(jī)。這些高效發(fā)動(dòng)機(jī)也可以與電池、電機(jī)組合，從而作為混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)工作，這樣可能節(jié)油效果更佳。
趙福全：下面我們聊聊低碳化的話題，低碳與低油耗相關(guān)，但又不完全相同。一般來說，只要有碳基能源消耗，就會(huì)產(chǎn)生碳排放。因此，汽車行業(yè)一直有這樣一種聲音，就是覺得內(nèi)燃機(jī)汽車并不一定高碳，因?yàn)榭梢猿掷m(xù)提升效率；而純電動(dòng)車也不一定低碳，因?yàn)楸M管電動(dòng)車在使用過程中比內(nèi)燃機(jī)汽車更低碳，但是從整個(gè)生命周期的角度來評(píng)估，是否低碳還取決于電能的來源，而中國以煤電為主，電能來源本身并不低碳。您如何看待這個(gè)問題？我們是否應(yīng)該從整個(gè)生命周期的角度來看待碳排放？當(dāng)前的法規(guī)沒有從全生命周期角度來評(píng)價(jià)，是不是存在不足？
蘇萬華：現(xiàn)行法規(guī)確實(shí)沒有從全生命周期來考慮低碳化，我認(rèn)為這是個(gè)大問題。新加坡對(duì)特斯拉車主進(jìn)行了罰款，不是因?yàn)樘厮估碾妱?dòng)車在道路上行駛時(shí)產(chǎn)生了碳排放，而是因?yàn)殡娔苁嵌文茉?，在發(fā)電過程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳排放，特斯拉汽車消耗的電量對(duì)應(yīng)于發(fā)電過程中的二氧化碳排放量，超出了新加坡的法規(guī)限值，所以認(rèn)定特斯拉的電動(dòng)車碳排放超標(biāo)。我認(rèn)為這種做法非常科學(xué)。
衡量一種能源或者動(dòng)力轉(zhuǎn)化方式是否先進(jìn)，無論名字是新能源還是舊能源，標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)該包含全生命周期的二氧化碳排放量，應(yīng)該以此作為重要指標(biāo)之一來進(jìn)行考量。就汽車的二氧化碳排放而言，正如美國阿貢實(shí)驗(yàn)室于本世紀(jì)初提出來的那樣，不僅要看燃料全生命周期的二氧化碳排放，還要看包括整車、零部件在內(nèi)的整個(gè)汽車的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這是一個(gè)從采礦、冶煉、運(yùn)輸、制造，一直到報(bào)廢、回收的完整的生命周期。
例如動(dòng)力電池技術(shù)，當(dāng)前還存在很多問題。電池的生產(chǎn)制造、報(bào)廢處理等過程都產(chǎn)生有害物質(zhì)，同時(shí)也都產(chǎn)生碳排放，法規(guī)應(yīng)該將這部分排放也計(jì)算在內(nèi)。這不是我個(gè)人的看法，英國工程院院士高騰·卡嘉迪（Gautam Kalghatgi)連續(xù)發(fā)表了多篇文章談到這個(gè)問題，他曾經(jīng)說過，過分地使用電池會(huì)產(chǎn)生很多問題，其中非常重要的一點(diǎn)就是會(huì)造成全社會(huì)的金屬中毒，即金屬毒性問題。
趙福全：綜合來看，多維度的全生命周期評(píng)價(jià)涉及到的環(huán)保問題非常多，不僅僅是碳排放的問題。
蘇萬華：現(xiàn)在有一些研究結(jié)果表明，綜合對(duì)比汽車內(nèi)燃機(jī)使用過程中的碳排放與電動(dòng)車所耗電能在發(fā)電過程中的碳排放，兩者的數(shù)值其實(shí)差別不大。如果考察整個(gè)汽車從生產(chǎn)到使用的全過程，把所有的零部件直至材料都考慮在內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)汽車在碳排放方面可能還要比電動(dòng)汽車占優(yōu)。
所以，我們應(yīng)該建立全生命周期分析問題的觀念，這一點(diǎn)非常重要。有的人認(rèn)為電動(dòng)車是零排放，甚至相關(guān)法規(guī)也規(guī)定，插電式混合動(dòng)力汽車在前50公里以純電模式行駛期間可以不計(jì)算能耗，這些其實(shí)都是不科學(xué)的。之前工程院曾就此問題寫過一個(gè)建議，提交給了相關(guān)法規(guī)的制定部門，后來被采納了，最后決定插電式混合動(dòng)力汽車前50公里的純電驅(qū)動(dòng)階段也要計(jì)算能耗。
趙福全：的確，電動(dòng)汽車行駛過程中是要消耗電能的。無論是純電動(dòng)汽車還是插電式混合動(dòng)力汽車的純電驅(qū)動(dòng)階段，雖然沒有油耗，但是一定有電耗，即能耗。
蘇萬華：還有人認(rèn)為開電動(dòng)車比燃油車便宜，這也并不客觀。雖然用戶感覺自己花費(fèi)減少了，但現(xiàn)在電動(dòng)車充電大多是用民用電，民用電的價(jià)格是國家補(bǔ)貼后的價(jià)格，這其中有國家補(bǔ)貼在里面，如果與燃油車的使用費(fèi)用直接對(duì)比，兩者不在同一個(gè)層面上，很難得出正確的判斷。當(dāng)然，比使用費(fèi)用更重要的還是碳排放，這關(guān)乎全人類的生存環(huán)境。只有分析計(jì)算全生命周期的二氧化碳排放，才是科學(xué)合理的。
趙福全：作為工程院院士，站在國家戰(zhàn)略高度，您覺得這個(gè)問題應(yīng)該怎樣解決？是不是應(yīng)該把能源生產(chǎn)部分產(chǎn)生的碳排放也納入考核指標(biāo)？
蘇萬華：我認(rèn)為應(yīng)該這樣考核，即把能源生產(chǎn)端產(chǎn)生的碳排放納入考核。從科學(xué)的角度，國家應(yīng)該盡早對(duì)此進(jìn)行研究和應(yīng)用。同時(shí)，國家應(yīng)該加強(qiáng)相關(guān)的科普宣傳，讓全民都了解和關(guān)注各類產(chǎn)品在全生命周期中產(chǎn)生的有害物排放。特別是二氧化碳排放，因?yàn)樘紲p排是我國的大戰(zhàn)略，涉及到能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型等一系列重要問題，更應(yīng)高度重視。
趙福全：如果從環(huán)境容量的角度來思考，這不只是中國的事情，而是全球、全人類共同的事情。那么，您覺得怎樣才能把這些理念導(dǎo)入到國家的立法中，實(shí)現(xiàn)從全生命周期評(píng)估出發(fā)，更公平地選擇適宜的技術(shù)路線？
蘇萬華：首先要進(jìn)行科普宣傳，如果全民都有減少碳排放、保護(hù)人類生存條件的意識(shí)，相關(guān)部門和單位自然會(huì)日益重視這個(gè)問題。現(xiàn)在碳排放的科普宣傳做得很不夠，很多人下意識(shí)地認(rèn)為新的就一定是好的。其實(shí)不管什么新事物，無論是新的能源轉(zhuǎn)化形式，還是新的能源消費(fèi)形式，我們都應(yīng)該從全生命周期的角度綜合考慮其對(duì)環(huán)境的影響。
趙福全：國家對(duì)能源戰(zhàn)略的選擇是一個(gè)大問題，關(guān)乎產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，關(guān)乎民族可持續(xù)發(fā)展，更關(guān)乎國家未來的核心競(jìng)爭(zhēng)力。新的往往不夠成熟，也不一定就是好的，當(dāng)然將來可能會(huì)變成好的，所以既要立足眼前，也要展望未來，要從系統(tǒng)整體的角度進(jìn)行全面思考。
現(xiàn)在據(jù)稱有很多國家都在考慮制定淘汰內(nèi)燃機(jī)汽車的時(shí)間表，對(duì)此您怎么看？作為內(nèi)燃機(jī)的研究者和從業(yè)者，您會(huì)因此感到焦慮嗎？
蘇萬華：內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的同仁們普遍對(duì)所謂“各國淘汰內(nèi)燃機(jī)”的說法非常不理解，但是我們并沒有為此感到焦慮。因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的發(fā)展前景非常好，相關(guān)人才的工資待遇也很高，目前仍然處于人才短缺的狀態(tài)，像濰柴等很多企業(yè)都招聘不到足夠的內(nèi)燃機(jī)博士和碩士畢業(yè)生。從行業(yè)內(nèi)部來說，內(nèi)燃機(jī)的形勢(shì)可謂一片大好。所以，有人提出停售內(nèi)燃機(jī)汽車的時(shí)間表，大家聽到之后，都感覺不可思議。
趙福全：但在這種大環(huán)境下，年輕人選擇專業(yè)時(shí)就會(huì)受到影響，因?yàn)閾?dān)心未來的職業(yè)生涯。前幾天《中國汽車報(bào)》記者采訪了同濟(jì)大學(xué)的李理光教授，他就表示，這種情況會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)人才出現(xiàn)青黃不接，十年之后如果沒有足夠的人才，即使內(nèi)燃機(jī)技術(shù)本身再有潛力，沒有人去研發(fā)也會(huì)導(dǎo)致技術(shù)出現(xiàn)停滯。您作為內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的院士，怎么看這個(gè)問題？
蘇萬華：我對(duì)此非常憂慮，這也是內(nèi)燃機(jī)行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象可以歸因于內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的外部生態(tài)不理想。那些唱衰內(nèi)燃機(jī)的不和諧聲音，對(duì)青年學(xué)生的影響最大?，F(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)學(xué)科，無論是本科招生，還是碩士招生，都受到非常大的影響。去年我們天津大學(xué)原本已經(jīng)報(bào)名內(nèi)燃機(jī)方向的碩士生中，后來有40%的學(xué)生都改了方向。因?yàn)閷W(xué)生們擔(dān)心，如果真的像輿論說的那樣，內(nèi)燃機(jī)是一個(gè)行將退出歷史舞臺(tái)的專業(yè)，那他們未來該怎么辦，畢業(yè)之后還能不能找到工作？他們從趨利避害的角度選擇了更改自己的專業(yè)。
趙福全：蘇院士，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)這種狀況了，您認(rèn)為這個(gè)問題應(yīng)該如何解決呢？從社會(huì)、企業(yè)和大學(xué)的角度，怎樣才能讓優(yōu)秀的人才愿意投身到內(nèi)燃機(jī)行業(yè)中來？如果人才真的出現(xiàn)斷層，未來的發(fā)展就沒有了支撐。因?yàn)闊o論是產(chǎn)業(yè)還是技術(shù)，沒有了人才，一切都免談。
蘇萬華：趙院長(zhǎng)這個(gè)欄目就是一個(gè)非常好的平臺(tái)。我想解決這個(gè)問題的根本還是要進(jìn)行充分的科普宣傳，要讓青年人懂得什么是事物內(nèi)在的發(fā)展規(guī)律，什么是事物之間的聯(lián)系。在風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電等可再生能源還不足以形成新的能源系統(tǒng)的時(shí)候，在中國火電占比仍在70%以上的時(shí)候，此時(shí)以發(fā)展新能源汽車為由唱衰內(nèi)燃機(jī)是不科學(xué)的，我認(rèn)為也是危險(xiǎn)的。
趙福全：電動(dòng)汽車應(yīng)該發(fā)展，因?yàn)槟谴碇a(chǎn)業(yè)的未來，而且我們希望電動(dòng)汽車全生命周期的碳排放能夠降到很低，但是這個(gè)目標(biāo)短期內(nèi)還達(dá)不到。同時(shí)我們也不能放棄內(nèi)燃機(jī)行業(yè)，因?yàn)檫@是當(dāng)下的生存之本。如果生存問題都解決不了，又靠什么來支撐到未來呢？更何況內(nèi)燃機(jī)技術(shù)還有很大的潛力可挖。
蘇萬華：事物的發(fā)展最終還是取決于客觀條件。記得中央電視臺(tái)的財(cái)經(jīng)評(píng)論員說過一句話，“電動(dòng)汽車不一定是新能源最終的表現(xiàn)形式?！蔽艺J(rèn)為這句話很科學(xué)。任何事物的發(fā)展如果不符合客觀規(guī)律，最后都會(huì)適得其反。實(shí)際上，今天并不是人類第一次討論發(fā)展電動(dòng)汽車的問題，一百多年前，就已經(jīng)有電動(dòng)汽車了。
趙福全：不過今天電池和電機(jī)都有了大幅進(jìn)步，這是否意味著我們更有理由相信電動(dòng)汽車的時(shí)代正在到來？
蘇萬華：電池確實(shí)有很大的進(jìn)步，但是目前最核心的技術(shù)指標(biāo)還沒有完全突破，我指的主要是電池的能量密度指標(biāo)。十年前，碳?xì)淙剂系哪芰棵芏却蠹s是電池的44倍。經(jīng)過十年來所謂突飛猛進(jìn)的發(fā)展，電池的單體能量密度從150Wh/kg增加到大約300Wh/kg，實(shí)際上目前國內(nèi)大部分電池企業(yè)還做不到300Wh/kg的水平，這種進(jìn)步相當(dāng)于從1%變成2%，與碳?xì)淙剂蠈?duì)比，電池的能量密度還是非常低的。
當(dāng)然，我本人并不反對(duì)研究電池，也希望電池技術(shù)能夠有所突破，同時(shí)希望所有的蓄能、蓄熱技術(shù)都能有所突破，但是這絕非一兩年時(shí)間內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)的，其中涉及很多學(xué)科的技術(shù)攻關(guān)難題。同時(shí)，我認(rèn)為電動(dòng)汽車確實(shí)有其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在大城市人口密度高，發(fā)展短程電動(dòng)車對(duì)于解決大城市有害氣體排放的問題是非常合適的。
趙福全：電動(dòng)汽車還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，就是可以把“排放”轉(zhuǎn)移。發(fā)電過程中產(chǎn)生的排放可以在發(fā)電企業(yè)進(jìn)行集中處理，而不像燃油車那樣直接排放在城市中，這樣可以部分緩解城市內(nèi)的污染問題。
蘇萬華：是的，電動(dòng)汽車可以把排放轉(zhuǎn)移到城市外面去。但是，電動(dòng)汽車也有很多缺點(diǎn)現(xiàn)在還不能克服。例如電池既“怕冷”又“怕熱”，適合電動(dòng)汽車工作的環(huán)境溫度是15-35度，在太冷或太熱的區(qū)域使用都會(huì)有問題。如果在哈爾濱用電動(dòng)汽車，雖然它能夠降低排放，但是天氣一冷就用不了了，因?yàn)殡姵厥軠囟扔绊懱蟆?/span>
另外，電動(dòng)車適合在有限的區(qū)域內(nèi)行駛，比如作為大城市的物流車、出租車等效果都會(huì)不錯(cuò)，有良好的應(yīng)用前景。但是想去自駕游，續(xù)駛里程就成了大問題。十九大談到，要“不斷滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要”。老百姓買車的目的是什么？如果只是為了上下班，特別是在大城市，完全可以用地鐵、公交再加上共享單車的出行方式。買車很大程度上是為了提升生活質(zhì)量，每到節(jié)假日，祖國大地到處都是乘車出行旅游的人，這時(shí)候你還敢開電動(dòng)車出去嗎？
趙福全：蘇院士，實(shí)際上我在和業(yè)界同仁交流的時(shí)候經(jīng)常遇到這種狀況——發(fā)動(dòng)機(jī)專家總是挑戰(zhàn)電動(dòng)車的不足，電動(dòng)車專家則反復(fù)強(qiáng)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的局限性。其實(shí)這也很正常，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在正處于兩種事物的交錯(cuò)期。發(fā)動(dòng)機(jī)和純電動(dòng)彼此之間既有競(jìng)爭(zhēng)，更有合作，混合動(dòng)力就是兩者合作的產(chǎn)物。無論是插電式混合動(dòng)力，還是增程式電動(dòng)車，也無論是輕混技術(shù)，還是中混、重混技術(shù)，都是發(fā)動(dòng)機(jī)和電池、電機(jī)的有效組合。只有有效發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，才能讓汽車動(dòng)力總成的效率大幅提升。
隨著法規(guī)的不斷加嚴(yán)，到2030年，中國汽車油耗目標(biāo)將邁向百公里3.2升，同時(shí)歐洲正在探討百公里62克二氧化碳排放的標(biāo)準(zhǔn)。這些目標(biāo)對(duì)所有車企來說都是巨大的挑戰(zhàn)，其中既需要對(duì)動(dòng)力總成進(jìn)行改進(jìn)，也需要輕量化、降風(fēng)阻等技術(shù)。只有各個(gè)領(lǐng)域都做好自己的工作，才能實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的大目標(biāo)。至于未來汽車動(dòng)力的技術(shù)路線究竟會(huì)走向何方，我想市場(chǎng)最終會(huì)告訴我們答案。
蘇院士，下面請(qǐng)您談?wù)剝?nèi)燃機(jī)技術(shù)的具體發(fā)展，從成本、技術(shù)潛力以及與電池、電機(jī)組合的角度出發(fā)，內(nèi)燃機(jī)還有哪些工作要做？怎樣才能讓內(nèi)燃機(jī)走得更遠(yuǎn)？另外，您對(duì)未來內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的性價(jià)比有信心嗎？
蘇萬華：有些搞電動(dòng)汽車的專家，包含很有名的專家，他們說內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)，用來做汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不合理。我認(rèn)為這種說法很荒唐，內(nèi)燃機(jī)作為熱機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車一百多年了，已經(jīng)非常成熟。如果以碳排放來衡量，關(guān)鍵是看法規(guī)的合理性，應(yīng)該從全生命周期來對(duì)比和評(píng)估燃油車和電動(dòng)車。正是不全面、不科學(xué)的法規(guī)，人為地給內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展制造了障礙。
實(shí)際上，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)而言，我們努力發(fā)展的大方向之一也是減少排放?？v觀中外汽車排放法規(guī)，從三十年前發(fā)展到現(xiàn)在的國六和歐六，一直在不斷進(jìn)步。這些法規(guī)都是在大量研究的基礎(chǔ)上制定的，有其合理性。歷史也已經(jīng)證明，這些法規(guī)的要求，內(nèi)燃機(jī)汽車都是能夠滿足的。只要法規(guī)不提出過分的、不合理的超前要求，我并不擔(dān)心內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的進(jìn)步速度會(huì)跟不上，如果熱效率達(dá)到60%，再加上混合動(dòng)力技術(shù)來調(diào)節(jié)工況，我認(rèn)為完全可以滿足未來的法規(guī)要求。
至于說到成本問題，我們過去是非常擔(dān)心的。但是隨著法規(guī)不斷升級(jí)，我們發(fā)現(xiàn)事實(shí)上各種技術(shù)的進(jìn)步都將帶來成本的提高，而成本問題最終還是要靠技術(shù)進(jìn)步來解決，所以關(guān)鍵還是要做好自己的事情?，F(xiàn)在我非常有信心，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)行業(yè)一直在不斷努力，內(nèi)燃機(jī)人非常勤勞、也非常執(zhí)著。
趙福全：汽油機(jī)的壓力更多來自油耗法規(guī)，而柴油機(jī)的壓力更多來自排放法規(guī)。國六排放法規(guī)實(shí)施后，柴油機(jī)的成本將大幅增加。您覺得將來汽油機(jī)會(huì)不會(huì)取代一部分柴油機(jī)？
蘇萬華：會(huì)的，取代也很正常。這十幾年來，汽油機(jī)的技術(shù)發(fā)展相對(duì)于柴油機(jī)要更快一些，很多新技術(shù)被大量應(yīng)用，最典型的就是小型強(qiáng)化、缸內(nèi)直噴等技術(shù)。原來企業(yè)不敢用三缸機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)用得非常好了，并且性能有了很大的提高。
另外，汽油機(jī)的制造成本要比柴油機(jī)低得多，所以柴油機(jī)在輕型化、小型化方面的發(fā)展機(jī)會(huì)不大了。一方面汽油機(jī)熱效率可以達(dá)到45%，性能好且成本低；另一方面柴油資源相對(duì)更為緊缺。石油工業(yè)中柴油和汽油的生產(chǎn)比例有固定的區(qū)間，過去由于柴油機(jī)更節(jié)油，所以這些年來使用重質(zhì)燃料的柴油機(jī)數(shù)量比較多，也導(dǎo)致了柴油資源非常緊張；目前的發(fā)展趨勢(shì)是中型商用車也會(huì)使用汽油機(jī)，因此汽油機(jī)的使用領(lǐng)域還會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。
趙福全：柴油機(jī)現(xiàn)在技術(shù)水平如何？未來還有多大提升空間？柴油機(jī)的熱效率理論上最高能達(dá)到多少？目前發(fā)達(dá)國家作為成熟產(chǎn)品使用的柴油機(jī)熱效率是多少？
蘇萬華：按照我們的研究成果，未來應(yīng)該有達(dá)到60%的潛力。最典型的就是美國實(shí)施的第二階段“超級(jí)卡車計(jì)劃”，其柴油機(jī)熱效率目標(biāo)要達(dá)到55%。兩三年前就有報(bào)道稱，美國勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)室研究的柴油機(jī)最高熱效率為55%，但不確定是不是量產(chǎn)產(chǎn)品。綜合來看，目前發(fā)達(dá)國家量產(chǎn)柴油機(jī)的最高熱效率接近50%，實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)的熱效率在55%以上。
趙福全：其他種類的燃料，如氣體燃料和醇類燃料等，在未來內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)展過程中會(huì)起到什么樣的作用？最近，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在重卡上得到很好的應(yīng)用，這既有政策原因，也有成本的原因。
蘇萬華：這正是內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)勢(shì)所在，內(nèi)燃機(jī)可以燃燒各種各樣的燃料。它就像是個(gè)“大肚子”，什么都可以吃，而且還不“鬧肚子”。這方面的研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了理論突破，我有一項(xiàng)973項(xiàng)目就是研究?jī)?nèi)燃機(jī)與燃料的互動(dòng)，其中提出了一個(gè)理論，即通過對(duì)燃燒過程的邊界條件與燃料特性實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制，內(nèi)燃機(jī)可以燃燒任何燃料。
趙福全：如果為燃燒系統(tǒng)專門開發(fā)一種燃料，是否會(huì)讓發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性大幅改進(jìn)呢？這也是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能潛力的挖掘。
蘇萬華：在燃料方面，我們更著眼于全生命周期的二氧化碳減排問題。我們?cè)谘芯恳环N低處理、低成本、低硫、低碳的石腦油燃料，這種燃料本來是生產(chǎn)汽油的原料，現(xiàn)在正在嘗試直接在內(nèi)燃機(jī)上使用。內(nèi)燃機(jī)直接使用這種燃料是重大的技術(shù)創(chuàng)新，因?yàn)榭梢詼p少煉油工序，所以稱為“低處理”，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于二氧化碳減排和節(jié)能都有巨大的意義。
而且這項(xiàng)技術(shù)并不是出于汽車油耗或者排放法規(guī)的壓力，而是為了解決石油煉制過程中的能耗和碳排放問題，屬于典型的跨領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新，體現(xiàn)出內(nèi)燃機(jī)科技工作者的主動(dòng)精神。內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域雖然基本原理沒有變化，但是研究的維度越來越多，最終都會(huì)聚焦于人類降低二氧化碳排放和減少能源消耗的根本目標(biāo)上。
趙福全：內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的科技人員始終在不斷耕耘，持續(xù)挖掘這項(xiàng)具有一百多年歷史的傳統(tǒng)技術(shù)的潛力。表面上看，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的原理沒有變化，但細(xì)節(jié)上已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。內(nèi)燃機(jī)在不斷進(jìn)步，也在不斷受到挑戰(zhàn)，但一直沒有被取代，這正是它的生命力所在。將來人工智能等新技術(shù)應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)控制上，還會(huì)有新的發(fā)展空間。
蘇萬華：確實(shí)有人說，內(nèi)燃機(jī)研究了這么多年還是離不開活塞、連桿，但其實(shí)內(nèi)涵已經(jīng)完全不同了。就像計(jì)算機(jī)一樣，發(fā)展了這么多年還是一個(gè)屏幕加一個(gè)機(jī)箱，但是運(yùn)算速度已經(jīng)從原來每秒幾千、幾萬次提升到上兆次，現(xiàn)在更是實(shí)現(xiàn)了并行計(jì)算，這其中的內(nèi)涵早就已經(jīng)改變了。現(xiàn)在的內(nèi)燃機(jī)不要說和一百年前相比，就是和十幾年前相比，也已經(jīng)有了本質(zhì)的提升。
內(nèi)燃機(jī)的先進(jìn)性還表現(xiàn)在，在各種機(jī)械中內(nèi)燃機(jī)是最早使用智能控制的。從上世紀(jì)60年代開始內(nèi)燃機(jī)就搭載了電控技術(shù)，后來發(fā)展為智能控制技術(shù)。內(nèi)燃機(jī)的智能控制和其他領(lǐng)域的智能控制截然不同，需要對(duì)內(nèi)燃機(jī)燃燒過程有深刻的理解才能實(shí)施有效控制。我曾經(jīng)講過，阿爾法狗下圍棋戰(zhàn)勝了柯潔，但要讓它來控制內(nèi)燃機(jī)，那它絕對(duì)是個(gè)門外漢。
趙福全：也就是說，要對(duì)內(nèi)燃機(jī)有非常透徹的了解，然后才有可能通過控制優(yōu)化實(shí)現(xiàn)更大限度的節(jié)能減排。總的來看，內(nèi)燃機(jī)還有很大的發(fā)展空間，當(dāng)然也面臨很大的挑戰(zhàn)。未來法規(guī)的要求將越來越嚴(yán)，但其實(shí)法規(guī)不只使內(nèi)燃機(jī)面臨挑戰(zhàn)，也使電動(dòng)車面臨挑戰(zhàn)，今后對(duì)電池能量密度和成本的要求將越來越高。所以，兩個(gè)領(lǐng)域都需要不斷進(jìn)步。
就內(nèi)燃機(jī)而言，展望未來三十年，您覺得內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的技術(shù)路線圖將是怎樣的？未來的內(nèi)燃機(jī)，將會(huì)更簡(jiǎn)單還是更復(fù)雜？更昂貴還是更便宜？
蘇萬華：我認(rèn)為2020年以后，混合動(dòng)力技術(shù)會(huì)有很大發(fā)展。混合動(dòng)力技術(shù)不是一成不變的，內(nèi)燃機(jī)部分在不斷進(jìn)步，電氣部分也在不斷進(jìn)步。面向?qū)砣遮厙?yán)苛的油耗法規(guī)，混合動(dòng)力技術(shù)一定會(huì)大量應(yīng)用。同時(shí)，隨著材料、摩擦潤(rùn)滑等技術(shù)的進(jìn)步，加上新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，到2030年左右，使內(nèi)燃機(jī)熱效率達(dá)到60%的技術(shù)就會(huì)被提上日程，而且這個(gè)目標(biāo)完全有可能實(shí)現(xiàn)。
至于說到成本，我想內(nèi)燃機(jī)的價(jià)格肯定是波動(dòng)的，在新的技術(shù)剛剛應(yīng)用后，價(jià)格會(huì)有一定的提高，但是很快價(jià)格就會(huì)降下去。這種價(jià)格下降既是因?yàn)槭袌?chǎng)增長(zhǎng)的規(guī)模效應(yīng)，也是因?yàn)榧夹g(shù)本身的進(jìn)步與成熟，比如新技術(shù)會(huì)使工藝更簡(jiǎn)單。舉個(gè)例子，國內(nèi)大型車用重型柴油機(jī)，不僅比前幾年便宜，性能還要好得多。一套高壓共軌系統(tǒng)加上電控系統(tǒng)，十年前售價(jià)大約為4000多元，現(xiàn)在單獨(dú)購買僅需幾百元，如果購買燃油系統(tǒng)則會(huì)附送共軌和電控系統(tǒng)，幾乎相當(dāng)于免費(fèi)了?？傊?，價(jià)格隨著技術(shù)發(fā)展會(huì)有波動(dòng)，但總體來說是會(huì)下降的。
趙福全：內(nèi)燃機(jī)從業(yè)者覺得自己很努力，產(chǎn)業(yè)也很有前景，對(duì)唱衰內(nèi)燃機(jī)的聲音非常不理解。實(shí)際上，出現(xiàn)這種情況也是因?yàn)槠嚠a(chǎn)業(yè)太復(fù)雜了，非內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的專家肯定也要參與政策的制定，而他們看問題的角度和關(guān)注點(diǎn)完全不同。我想內(nèi)燃機(jī)行業(yè)自己也要不斷發(fā)聲，要讓大家充分認(rèn)識(shí)到內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)有的顯著進(jìn)步、未來的巨大潛力和發(fā)展空間。借今天這個(gè)機(jī)會(huì)，作為內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的院士，您對(duì)其他專業(yè)領(lǐng)域以及政府主管部門有哪些建言？
蘇萬華：內(nèi)燃機(jī)是我國最重要的基礎(chǔ)制造業(yè)之一，是國家的支柱產(chǎn)業(yè)。目前內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)承擔(dān)著全國公路貨運(yùn)量的77%、客運(yùn)量的80%～90%；承擔(dān)著幾乎全部的基礎(chǔ)建設(shè)和工程建設(shè)；此外，還承擔(dān)著農(nóng)業(yè)機(jī)械、國防、海洋運(yùn)輸和內(nèi)河運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。這么重要的大產(chǎn)業(yè)切不可出現(xiàn)誤判，盲目提出限制內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是不現(xiàn)實(shí)的。
去年有位負(fù)責(zé)科技發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)到天津大學(xué)調(diào)研，校領(lǐng)導(dǎo)讓我們介紹科研成果。我介紹說，2014年我們研發(fā)的內(nèi)燃機(jī)新技術(shù)已經(jīng)通過了歐六排放法規(guī)認(rèn)證。他說，怎么可能通得過呢？而且后面法規(guī)還會(huì)加嚴(yán)，即使現(xiàn)在通過了，后面也得更改技術(shù)路線。這反映出他從內(nèi)心里認(rèn)為內(nèi)燃機(jī)不可能完成任務(wù)。我覺得，這是他的誤判。
為什么最開始提出“彎道超車”，后來改為“變道超車”？就是想把內(nèi)燃機(jī)舍棄掉，變成電動(dòng)車或者其他類型的汽車。提出舍棄內(nèi)燃機(jī)將是根本上的誤判，一些領(lǐng)導(dǎo)不了解內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，更沒有充分認(rèn)識(shí)到內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的重要性。
趙福全：蘇院士想對(duì)政策制定者說的是：內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的支撐作用超乎想象，也許最終可能有一天，它會(huì)一點(diǎn)一點(diǎn)淡出歷史舞臺(tái)，但那將是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過程，肯定不是在不遠(yuǎn)的將來，更不是現(xiàn)在。當(dāng)前還需要我們努力把這個(gè)產(chǎn)業(yè)做扎實(shí)，還需要繼續(xù)進(jìn)行投入。因此相關(guān)政策法規(guī)要切合實(shí)際，更要與技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)需求保持一致。
蘇萬華：內(nèi)燃機(jī)將來完全有可能被一種新的動(dòng)力替代，比如目前美國麻省理工學(xué)院等都在研究可控核聚變技術(shù)，該技術(shù)將來真正走向成熟，且蓄能、蓄熱裝置也非常健全時(shí)，新的能源形式確實(shí)有可能徹底取代內(nèi)燃機(jī)。但是這需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，而且超過三十年之后的事情，現(xiàn)在是無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的。
目前，國內(nèi)內(nèi)燃機(jī)整體發(fā)展形勢(shì)良好，剛剛提到，今年的十佳發(fā)動(dòng)機(jī)中有6款是自主品牌產(chǎn)品。我們正向國際先進(jìn)水平靠近，而且已經(jīng)打造出一批世界一流的產(chǎn)品?，F(xiàn)在不應(yīng)該是泄氣的時(shí)候，而應(yīng)該是鼓勁的時(shí)候，我們不能讓中國內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)留下歷史遺憾。
趙福全：請(qǐng)您再給企業(yè)家們提一些建議。很多車企現(xiàn)在都是“兩手抓”，左手做內(nèi)燃機(jī)，支撐眼前的生存；右手做電動(dòng)車，儲(chǔ)備未來的發(fā)展。實(shí)際上企業(yè)家也挺糾結(jié)的，面臨對(duì)未來判斷不準(zhǔn)確導(dǎo)致決策失誤的風(fēng)險(xiǎn)，并且需要同時(shí)兼顧生存與發(fā)展。
蘇萬華：企業(yè)家是最聰明的，恐怕不需要我來提建議。企業(yè)的主要任務(wù)就是生存，據(jù)我看到的情況，大多數(shù)國內(nèi)外車企的工作重心仍然是放在內(nèi)燃機(jī)上的，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)是市場(chǎng)的需求，是生存的根本。企業(yè)是不能依靠政府的新能源汽車補(bǔ)貼生存的，企業(yè)家們對(duì)這個(gè)問題有非常清醒的認(rèn)識(shí)。當(dāng)然，國家現(xiàn)在執(zhí)行雙積分政策，每家車企都必須有一定的新能源汽車積分，這是企業(yè)必須要應(yīng)對(duì)的問題。同時(shí)，智能汽車和無人駕駛技術(shù)也要研究，實(shí)際上很多人認(rèn)為智能汽車是三五年之后的產(chǎn)品，很快就會(huì)發(fā)展起來。
趙福全：企業(yè)要先生存、后發(fā)展，在生存中求發(fā)展，在發(fā)展中求生存，兩者缺一不可。而應(yīng)該優(yōu)先考慮的是，主戰(zhàn)場(chǎng)或者說主要銷量部分到底何去何從。
蘇院士，盡管您對(duì)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)充滿信心，但是仍有不少年輕學(xué)子對(duì)產(chǎn)業(yè)的前景心存顧慮。而這些年輕人是內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的未來，沒有現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)專業(yè)的學(xué)生，就沒有將來內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的人才。在此您對(duì)廣大學(xué)子們有什么期待？怎樣才能確保內(nèi)燃機(jī)專業(yè)不會(huì)出現(xiàn)人才斷層呢？
蘇萬華：正如李理光教授所說，如果出現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)人才的斷層，后果是非常嚴(yán)重的。怎樣才能保證人才不斷層，我想這是社會(huì)責(zé)任的問題。全社會(huì)都應(yīng)加強(qiáng)科普教育，把道理如實(shí)地告訴年輕人。要講清楚評(píng)價(jià)不同能源形式的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，即應(yīng)該是在全生命周期內(nèi)評(píng)估二氧化碳和有害物質(zhì)的排放量。內(nèi)燃機(jī)和其他動(dòng)力機(jī)器相比，是“有生命的機(jī)器”，因?yàn)樗梢院粑諝?，可以吃進(jìn)燃料，可以自我消化，通過燃燒生成能量、不斷循環(huán)。同時(shí)，內(nèi)燃機(jī)也是最復(fù)雜的機(jī)器，包含工程科學(xué)領(lǐng)域的幾乎所有學(xué)科。
學(xué)習(xí)內(nèi)燃機(jī)使人聰敏。中科院的吳承康院士就是實(shí)例，他1955年從麻省理工學(xué)院讀完博士后回國，主要做鍋爐燃燒、火箭等離子等研究，在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的成果也很杰出。他說，學(xué)內(nèi)燃機(jī)專業(yè)的人可以做各種事，因?yàn)閷?duì)內(nèi)燃機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)，將使人的知識(shí)變得更加豐富和全面，思維更加綜合和系統(tǒng)。
此外，內(nèi)燃機(jī)在原理上極富哲學(xué)性，充滿了對(duì)立統(tǒng)一和平衡制約。比如燃燒過程控制就是在尋找對(duì)立和統(tǒng)一的平衡點(diǎn)，不同因素互相約束，唯有整體控制才能解決問題。
趙福全：對(duì)內(nèi)燃機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)不僅是產(chǎn)業(yè)的需要，對(duì)人自身來說也是很好的基本訓(xùn)練，讓人更聰明，學(xué)會(huì)系統(tǒng)思考問題，學(xué)會(huì)運(yùn)用哲學(xué)思維。
蘇萬華：這不是我隨便說的，你看所有的內(nèi)燃機(jī)教授、工程師和研究生，特別是研究燃燒過程的學(xué)者，他們都覺得其樂無窮，因?yàn)樵谄渲锌梢园l(fā)現(xiàn)很多樂趣，他們的工作不是迫于壓力和挑戰(zhàn)，而是基于追求和興趣，是為了探索新規(guī)律和尋找新辦法而努力。
趙福全：蘇院士一生致力于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的科研和教育工作，作為中國工程院的院士，不斷為產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)著知識(shí)和力量。通過今天的交流，我們知道，內(nèi)燃機(jī)是一項(xiàng)身經(jīng)百戰(zhàn)的技術(shù)，走到今天經(jīng)歷了無數(shù)挑戰(zhàn)，始終都能不斷完善和持續(xù)進(jìn)步。未來，內(nèi)燃機(jī)還有巨大的潛力可挖，無論是在提升自身熱效率方面，還是在借助其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步方面。
從全生命周期的角度來看，內(nèi)燃機(jī)在低碳方面其實(shí)并不一定處于劣勢(shì)，當(dāng)然在車輛使用階段，內(nèi)燃機(jī)確實(shí)有油耗和排放。最終要解決人類的低碳發(fā)展問題，必須從全生命周期出發(fā)進(jìn)行全方位思考，充分挖掘內(nèi)燃機(jī)的巨大潛力。
內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過一百多年的發(fā)展，已經(jīng)相當(dāng)成熟。雖然目前電動(dòng)車的快速進(jìn)步給內(nèi)燃機(jī)帶來了挑戰(zhàn)，但通過和蘇院士的交流，我們了解到，一方面現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)不是過去的內(nèi)燃機(jī)，早已脫胎換骨、老樹開新花了。另一方面，內(nèi)燃機(jī)優(yōu)化與電動(dòng)化路線在本質(zhì)上并不矛盾，而是互為補(bǔ)充。內(nèi)燃機(jī)完全可以接納電動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步來實(shí)現(xiàn)自我提升，即內(nèi)燃機(jī)和電池、電機(jī)組合，構(gòu)成不同形式和程度的混合動(dòng)力技術(shù)。內(nèi)燃機(jī)借助電池、電機(jī)的發(fā)展，也可以把自己的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮得更加極致。
如果說電動(dòng)車是未來，那么內(nèi)燃機(jī)就是當(dāng)下，企業(yè)既要在生存中求發(fā)展，也要在發(fā)展中求生存。內(nèi)燃機(jī)是影響巨大的產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中有著舉足輕重的地位，其重要性超乎我們的想象。國家應(yīng)該從系統(tǒng)和全方位的戰(zhàn)略高度來看待內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)；企業(yè)家要用自己的聰明才智做出正確的選擇，做好眼前，同時(shí)儲(chǔ)備未來；年輕的學(xué)生們應(yīng)該看到，內(nèi)燃機(jī)還有很大的發(fā)展空間，很多的就業(yè)機(jī)會(huì)，并且學(xué)習(xí)內(nèi)燃機(jī)可以讓自己的頭腦更聰明，更懂得以哲學(xué)的辯證思維來看待各種技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展的關(guān)系。
今天我也是第一次聽到蘇院士講，內(nèi)燃機(jī)是有生命的，既能呼吸，又能消化。并且這個(gè)生命體一直在不斷地自我進(jìn)化，不斷提升自己，解決了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，始終保持著旺盛的生命力。
謝謝蘇院士的精彩分享，也希望大家聽了今天的對(duì)話，能夠更客觀地看待內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。大家一起努力，不斷挖掘內(nèi)燃機(jī)的潛力，讓我們的生活變得更美好。
來源：鳳凰汽車網(wǎng)
