内燃机零碳道路怎么走？康明斯中国先行技术总工程师这样说
在能源革命以及低碳发展的趋势下，内燃机产业面临着前所未有的转型挑战。作为全球动力技术的先行者，康明斯是如何应对的？又有何规划？
“天然气内燃机可以实现15%的降碳目标，叠加混动技术以及热效率的优化，未来在中重卡上仍有很大增长空间。同时氢燃料作为内燃机零碳路径的解决方案，在全球市场已经在蓬勃发展。”
3月28日，在2024中国商用车论坛上，康明斯(中国)投资有限公司（以下简称“康明斯”）中国区先行技术总工程师王攀，作《商用车低碳和零碳动力链技术趋势介绍》主题演讲时如此介绍。
01
“三步走”实现零碳未来
相当于全球卡车停运3年？
“2030年，康明斯将实现50%的降碳目标；2050年，计划实现碳中和。”这是康明斯绘就的“零碳”蓝图。
自2021年提出“零碳”战略以来，康明斯便规划了多燃料的发动机平台。这不仅将助力商用车行业降低碳排放，也是致力于为客户打造TCO最优的动力解决方案。
王攀表示，康明斯的零碳战略希望分“三步走”。
第一步，在2021年-2030年间，康明斯将通过持续不断的技术挖掘，不断降低内燃机的氮氧化物和二氧化碳排放，推动商用车尤其是中重卡行业节能减排；同时，围绕传统内燃机实现多燃料动力平台布局，以及燃料电池、纯电动动力总成等的布局，到2030年实现降碳目标50%。
第二步，康明斯将围绕众多新能源解决方案逐段布局，同时加快可再生电网等新能源基础设施投入，推动低碳和零碳技术的发展成熟。
第三步到2050年，实现零碳技术的成熟和规模化应用，累计可减少额外14亿吨碳排放，相当于地球所有卡车停运3年。
王攀表示，“目前，康明斯已形成了先进内燃机以及多种碳排放解决方案相结合的减碳路径。在氢燃料方面已经布局至上游制氢领域，实现了从用到生产的全产业链布局。”
据方得网了解，康明斯PEM（质子交换膜电解水技术）电解水制氢项目已在全国多地落地应用。其位于河南濮阳的中国石化中原油田可再生电力电解水制氢示范项目，年产能近400吨，是目前国内应用投产最大的PEM电解水制氢项目。
02
多技术路线并行
聚焦客户利益最大化
“康明斯始终致力于客户TCO最优，在朝低碳直至零碳发展路径上同样如此。为此，康明斯每年都会做客户总成本生命周期的分析，从而决定不同阶段投入不同技术资源的大小。”论坛上，王攀如此强调。
王攀表示，以中重卡为例，客户最主要的成本就是燃料。简言之，司机用什么便宜，就选什么燃料。如果天然气价格和柴油价差一直维持在2块钱水平，那么未来一段时间，国内中重卡领域气化比例会快速上升。同时天然气也是低碳的燃料，可以实现约15%的降碳比例。
据公开资料显示，在北美市场，康明斯正携手佩卡（PACCAR），与FedEx Freight、Knight-Swift等多家运输公司合作，展示15N天然气发动机助力长途运输减排的巨大潜能。佩卡将在其肯沃驰（Kenworth）及彼得比尔特（Peterbilt）品牌卡车上配装康明斯15N天然气发动机。作为康明斯多燃料发动机平台产品，15N天然气发动机在满足车队运输动力性能需求的同时，可以助力车队显著减少碳足迹。
其次，王攀也分享了康明斯在氢燃料技术路线上的一些思考。
“氢气能量相当于柴油的3倍。随着技术发展，氢内燃机有很大的市场前景。随着制氢、燃氢技术的进一步成熟，氢内燃机+低成本燃料的动力组合，无疑将为客户创造更大价值，也更有利于行业绿色高质量发展。”王攀如此判断。
03
探索技术引领
一体化动力链布局
2022年，康明斯宣布收购美驰。这不仅是康明斯朝向零碳解决方案前进的重要里程碑，同时也进一步丰富康明斯零部件产品组合，夯实了康明斯在动力总成技术解决方案提供者的未来定位。
王攀表示，“目前，康明斯已经实现了整车一体化动力链的布局，掌握包括发动机、变速箱、后处理、车桥在内的一体化动力链控制技术。基于领先的技术实力，康明斯燃油产品也具有非常强的节油减排实力。”
据介绍，在燃油产品方面，康明斯通过采用直接挡后桥、超低后桥速比技术，实现动力链技术节油10%；变速箱通过能量回收技术、混合动力技术、废弃能量循环应用技术等，可有效节油10%-20%；一体化动力链控制技术可节油5%。
王攀进一步表示，“未来康明斯将持续探索研发超高效率柴油机，进一步提升内燃机热效率至55%-57%。比如通过燃油喷射等技术实现燃烧效率的优化，通过进排气、凸轮优化提升进排气效率，通过冷却润滑技术降低摩擦损失等。康明斯在提升柴油机油耗上，长期来看还有10%的技术储备。”
在氢内燃机方面，据介绍，目前康明斯已经研发了B6.7H、15H两款高热效率氢内燃机。该型发动机基于康明斯全球资源协同共创，本土研发，具有定制设计、一体优化等特点；核心零部件自主研发，模块化设计；同时可实现多燃料平台通用，安全可靠。
王攀坦言，“康明斯氢内燃机技术先进，性能卓越，热效率高达44%。其15L机型可实现410kW大功率，最大扭矩可达2600牛米。”
“短期内，康明斯将聚焦天然气、柴油发动机的开发，不断为客户降本增效，同时赋能行业发展节能减排。长远来看，康明斯将与行业伙伴携手，不断优化整车动力链，为客户打造最低TCO。未来从本质上说，康明斯将持续围绕技术领先，勇毅前行。”王攀最后如此强调。