魏宗洋
(凱龍高科技股份有限公司,江蘇 無錫 214153)
內(nèi)燃機(jī)廣泛應(yīng)用于道路車輛、非道路移動機(jī)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(jī)在交通運(yùn)輸、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)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(jī)工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《內(nèi)燃機(jī)行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》,預(yù)計(jì)到2025年,內(nèi)燃機(jī)作為動力裝置仍然將占整個動力市場的 90%以上?!笆奈濉逼陂g,我國每年仍將有 8000 萬臺新品內(nèi)燃機(jī)作為國民經(jīng)濟(jì)剛性需求。內(nèi)燃機(jī)作為我國石油消耗的最大主體產(chǎn)業(yè),內(nèi)燃機(jī)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(jī)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(jī)尾氣污染進(jìn)行深入治理。
在內(nèi)燃機(jī)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(jī)械和船舶用內(nèi)燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn),分區(qū)域、分運(yùn)用領(lǐng)域、分階段采取不同的內(nèi)燃機(jī)尾氣污染治理技術(shù)和措施。在排放標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi),主要采用內(nèi)燃機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù),如在內(nèi)燃機(jī)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(biāo)準(zhǔn)的不斷升級,僅采用機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械等諸多技術(shù)領(lǐng)域,難點(diǎn)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(jì)、自主標(biāo)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(zhǔn)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(jì)體系的指導(dǎo)意見》強(qiáng)調(diào)要鼓勵綠色低碳技術(shù)研發(fā)?!吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出了“推進(jìn)細(xì)顆粒物和臭氧協(xié)同控制”這條主干線?!吨袊髿獬粞跷廴痉乐嗡{(lán)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(diǎn)。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(jiān)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(biāo)準(zhǔn)貨車保有量占比力爭超過40%。
隨著排放法規(guī)的實(shí)施以及產(chǎn)業(yè)政策、規(guī)劃的引導(dǎo),內(nèi)燃機(jī)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(jī)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(jī)污染防治和大氣質(zhì)量改善目標(biāo),面向解決內(nèi)燃機(jī)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(jī)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(jià)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(jī)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(jī)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(jī)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(zhǔn)噴射及高效混合、DPF 可靠再生、后處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)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(jì)/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(dá)到國際先進(jìn)水平,引領(lǐng)后處理行業(yè)技術(shù)進(jìn)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(jìn)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(jī)-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(qiáng)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(lán)
以企業(yè)使命、愿景、價(jià)值觀為指引,為改善我國大氣環(huán)境,為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)貢獻(xiàn)力量。
通過構(gòu)建“讓天空更藍(lán)”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(jì)、自主標(biāo)定匹配技術(shù)等一批核心技術(shù)瓶頸,形成了“機(jī)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(jī)/整車標(biāo)定與匹配”整套自主內(nèi)燃機(jī)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(jī)排放處理系統(tǒng),自主牽頭制定了全部19項(xiàng)尾氣后處理國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),授權(quán)專利289 項(xiàng)(其中發(fā)明專利60 項(xiàng)),建成行業(yè)國家企業(yè)技術(shù)中心、國家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室(CNAS)等平臺,具備完整產(chǎn)業(yè)鏈,累計(jì)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(shí)現(xiàn)了從無到有、由弱變強(qiáng)的跨越式發(fā)展,成為我國內(nèi)燃機(jī)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(jī)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)升級和大氣污染治理做出了貢獻(xiàn)。
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(jī)廠、整車廠客戶,匯集各種資源,實(shí)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(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。