為內(nèi)燃機低碳排放不懈努力

魏宗洋

（凱龍高科技股份有限公司，江蘇 無錫 214153）

內(nèi)燃機廣泛應(yīng)用于道路車輛、非道路移動機械、船舶等動力裝置，是功率密度大、熱效率高、應(yīng)用范圍最廣的原動力裝置。未來，內(nèi)燃機在交通運輸、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、船舶、應(yīng)急動力和國防裝備中將一直占據(jù)重要地位。

根據(jù)中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《內(nèi)燃機行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》，預(yù)計到2025年，內(nèi)燃機作為動力裝置仍然將占整個動力市場的 90%以上。“十四五”期間，我國每年仍將有 8000 萬臺新品內(nèi)燃機作為國民經(jīng)濟剛性需求。內(nèi)燃機作為我國石油消耗的最大主體產(chǎn)業(yè)，內(nèi)燃機產(chǎn)品二氧化碳排放量占全國排放總量的10%，氮氧化物排放量占全國排放總量的30%，顆粒物量排放超過60 萬噸，內(nèi)燃機排放污染物已經(jīng)成為影響空氣質(zhì)量的重要因素之一。因此，按照《大氣污染防治法》要求，必須對內(nèi)燃機尾氣污染進行深入治理。

在內(nèi)燃機排放污染治理方面，我國自2000年起陸續(xù)制定了道路車輛、非道路移動機械和船舶用內(nèi)燃機排放標準，分區(qū)域、分運用領(lǐng)域、分階段采取不同的內(nèi)燃機尾氣污染治理技術(shù)和措施。在排放標準以內(nèi)，主要采用內(nèi)燃機機內(nèi)凈化技術(shù)，如在內(nèi)燃機內(nèi)采用電控高壓燃油噴射系統(tǒng)和增壓中冷技術(shù)、廢氣再循環(huán)（EGR）等技術(shù)設(shè)備即可滿足排放法規(guī)要求。隨著排放標準的不斷升級，僅采用機內(nèi)凈化技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)不能滿足要求，需要在內(nèi)燃機外加裝尾氣污染治理裝備，如SCR（選擇性催化還原）、DOC（氧化型催化轉(zhuǎn)化器）、DPF（顆粒捕集器）、CDPF（催化型顆粒捕集器）、AOC（氨捕集催化劑）等技術(shù)設(shè)備。

內(nèi)燃機排放控制技術(shù)，涉及電子控制、化學(xué)、材料學(xué)、流體力學(xué)、機械等諸多技術(shù)領(lǐng)域，難點在于高效催化劑、載體、電控單元、工程數(shù)值模擬優(yōu)化設(shè)計、自主標定匹配技術(shù)等方面，被國外公司長期、全面、系統(tǒng)性壟斷，準入門檻極高。

2021年印發(fā)的《國務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導(dǎo)意見》強調(diào)要鼓勵綠色低碳技術(shù)研發(fā)。《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出了“推進細顆粒物和臭氧協(xié)同控制”這條主干線。《中國大氣臭氧污染防治藍皮書（2020年）》指出，協(xié)調(diào)好O3、PM2.5、VOCs、NOx之間的關(guān)系是重點。生態(tài)環(huán)境部等部門于2022年11月聯(lián)合印發(fā)的《深入打好重污染天氣消除、臭氧污染防治和柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)行動方案》明確提出，到2025年，全國柴油貨車排放檢測合格率超過90%，全國柴油貨車氮氧化物排放量下降12%，新能源和國六排放標準貨車保有量占比力爭超過40%。

隨著排放法規(guī)的實施以及產(chǎn)業(yè)政策、規(guī)劃的引導(dǎo)，內(nèi)燃機排放污染治理市場每年有近千億元的市場需求，開發(fā)完全自主核心、低成本、高性能的內(nèi)燃機排放控制技術(shù)成為業(yè)內(nèi)亟待解決的重大科技問題。

時代召喚使命，責(zé)任需要擔(dān)當(dāng)，凱龍高科技股份有限公司圍繞我國內(nèi)燃機污染防治和大氣質(zhì)量改善目標，面向解決內(nèi)燃機近零排放控制和工程化等產(chǎn)業(yè)升級的重大需求與國際前沿科學(xué)問題，針對不同適用對象，開展前瞻性布局。公司在2006年制定了以“柴油車”“非道路機械”“船舶”為三大主線，打造排放控制技術(shù)、應(yīng)用示范和評價測試、成果轉(zhuǎn)化等技術(shù)研發(fā)與工程化平臺的科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，明確了“成為擁有核心技術(shù)、可持續(xù)發(fā)展、全球領(lǐng)先的大氣污染治理企業(yè)”的綠色定位，走出了內(nèi)燃機排放控制技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)與科技成果轉(zhuǎn)化之路。

公司針對內(nèi)燃機尾氣顆粒物（PM）和氮氧化物（NOx）兩大主要污染物的排放控制問題，構(gòu)建柴油機從國四到國六的后處理技術(shù)體系，突破后處理系統(tǒng)智能協(xié)同控制、尿素精準噴射及高效混合、DPF 可靠再生、后處理系統(tǒng)設(shè)計及制造等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)尾氣后處理系統(tǒng)自主突破及大規(guī)模推廣應(yīng)用。

公司以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展作為核心和主線，將發(fā)展領(lǐng)域由現(xiàn)有的車輛領(lǐng)域拓展至車輛、非道路、船舶等領(lǐng)域，將業(yè)務(wù)內(nèi)容由產(chǎn)品研發(fā)/制造延伸至技術(shù)研發(fā)/服務(wù)、產(chǎn)品研發(fā)/制造、工程設(shè)計/服務(wù)；持續(xù)布局綠色低碳、超低排放和新能源動力等方面的前瞻性、戰(zhàn)略性研究及開發(fā)工作。

公司技術(shù)趕超世界一流公司技術(shù)，達到國際先進水平，引領(lǐng)后處理行業(yè)技術(shù)進步，保障國內(nèi)后處理產(chǎn)業(yè)安全，成為在全球技術(shù)、市場占有領(lǐng)先的大氣污染治理企業(yè)。

（1）反應(yīng)物：雙“全”+雙“多”

全綠色產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈：凱龍高科擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，具備完整產(chǎn)業(yè)鏈。

全方位信息管理：提供從研發(fā)、采購、生產(chǎn)、物料、質(zhì)量、產(chǎn)成品入庫、銷售等全業(yè)務(wù)流程的綠色系統(tǒng)支撐。

多主體協(xié)同：與政府、科研院所、供應(yīng)商、客戶等進行多方對接，協(xié)同發(fā)展。

多領(lǐng)域合作：后處理系統(tǒng)涉及“機-電-化-熱-聲”等多學(xué)科交叉領(lǐng)域，也開展綠色新能源合作研究。

（2）“兩級”催化：以質(zhì)量為核心，以創(chuàng)新為引領(lǐng)

公司將創(chuàng)新作為企業(yè)不斷發(fā)展的強大動力，并以此為催化，帶動企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

（3）生成物：讓天空更藍

以企業(yè)使命、愿景、價值觀為指引，為改善我國大氣環(huán)境，為打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)貢獻力量。

通過構(gòu)建“讓天空更藍”的凱龍“綠色反應(yīng)方程式”，凱龍高科率先突破高效催化劑、蜂窩陶瓷載體、高精度高可靠性噴射系統(tǒng)、智能電控單元、工程數(shù)值模擬優(yōu)化設(shè)計、自主標定匹配技術(shù)等一批核心技術(shù)瓶頸，形成了“機內(nèi)凈化-高性能凈化催化劑、載體-智能電控單元及噴射系統(tǒng)-整機/整車標定與匹配”整套自主內(nèi)燃機尾氣凈化技術(shù)，推出國內(nèi)首臺套國四、國五、國六內(nèi)燃機排放處理系統(tǒng)，自主牽頭制定了全部19項尾氣后處理國家行業(yè)標準，授權(quán)專利289 項（其中發(fā)明專利60 項），建成行業(yè)國家企業(yè)技術(shù)中心、國家認可實驗室（CNAS）等平臺，具備完整產(chǎn)業(yè)鏈，累計節(jié)約外匯3979.96 億美元、減排氮氧化物約 1682.23 萬t、顆粒物約48.85萬t，實現(xiàn)了從無到有、由弱變強的跨越式發(fā)展，成為我國內(nèi)燃機尾氣污染治理行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)，為推動我國內(nèi)燃機環(huán)保排放標準升級和大氣污染治理做出了貢獻。

以此為基礎(chǔ)，凱龍高科依托國家政策引導(dǎo)，集聚產(chǎn)學(xué)研用平臺，面向終端主機廠、整車廠客戶，匯集各種資源，實現(xiàn)多主體的產(chǎn)業(yè)協(xié)同、互聯(lián)，引領(lǐng)行業(yè)融合創(chuàng)新，構(gòu)建自主產(chǎn)業(yè)鏈，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。