内燃机产业高质量发展规划(2021-2035)(专业完整格式模板).docx
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1、内燃机产业高质量发展规划(2021-2035)内燃机产业高质量发展规划(2021-2035)目录前言- 3 -一、我国内燃机产业发展背景及技术需求- 3 -(一)内燃机产业是我国国民经济和国防建设的重大战略需求- 3 -(二)我国内燃机产业发展成绩显著- 4 -(三)我国内燃机产业正处于高质量发展的战略机遇期- 5 -(四)新一代内燃机技术发展方向与需求- 6 -二、指导思想和基本原则- 7 -(一)指导思想- 7 -(二)基本原则- 8 -三、规划目标- 9 -四、重点任务- 11 -(一)加强基础理论研究和共性技术研究,实施内燃动力创新工程- 11 -(二)构建高质量发展关键零部件体系-
2、13 -(三)高效、低碳和近零排放新一代柴油机- 17 -(四)高效、低碳和近零排放新一代汽油机及动力系统- 22 -(五)推动新一代低碳和碳中和燃料高效清洁应用- 25 -(六)推动内燃动力系统数字化和智能化关键技术创新与应用- 27 -(七)推动内燃机再制造技术发展,完善再制造体系- 28 -五、保障措施- 29 -(一)加强政产学研用协同创新,建立新型机制创新体系- 29 -(二)有组织开展基础和技术创新研究,实现新一代内燃机技术引领发展- 30 -(三)健全标准体系- 31 -(四)加强和培养高端复合型人才,全面提高内燃机领域人才培养能力和人才储备- 32 -(五)营造公平有序的产业发
3、展环境,促进产业健康有序发展- 32 -(六)建立激励机制和出台激励政策- 33 -(七)充分发挥行业协会作用- 33 -内燃机产业高质量发展规划(2021-2035)前言内燃机是交通运输、工程机械、农业机械、渔业船舶、国防装备的主导动力设备,内燃机工业是重要的基础产业。内燃机在未来相当长时期仍将是这些领域的主导动力。2013年国务院办公厅发布关于加强内燃机工业节能减排的意见以来,内燃机产业紧紧围绕节能减排、替代燃料、循环经济发展战略,取得了巨大成就,2008年以来成为世界内燃机产销量第一大国。为了落实党中央、国务院对我国中长期发展的战略部署,实现国家“碳达峰、碳中和”战略目标,推动内燃机产业
4、向高质量发展,制定本规划。一、我国内燃机产业发展背景及技术需求(一)内燃机产业是我国国民经济和国防建设的重大战略需求内燃机是热效率最高、全生命周期碳排放低、使用方便、耐久性好、应用最为广泛的动力机械。内燃机产业技术密集、关联度高、产业链长、就业面广、拉动消费大,是装备制造业投资发展的重点。我国是全球规模最大、产业链最完整的内燃机制造大国,2011年以来连续年产销量突破7500万台,年产总功率超过27亿千瓦,年产值近8千亿,保有量突破6亿台,带动上下游行业年产值超20万亿元。内燃机在工业化、城镇化、农业现代化、信息化、国防现代化进程中,在促进经济发展、提高城乡居民生活水平等方面发挥重要作用。内燃
5、机每年消耗我国石油的60%以上,排出的CO2占全国总量9.8%,是节能减排的主战场,提高内燃机热效率、降低油耗对改善我国总体能源利用率、降低CO2排放意义重大。在可预见的未来,内燃机仍将在交通运输、工程机械、农业机械、船舶、应急动力和国防装备中占支配地位,内燃机产业仍是国民经济和国防建设的重大战略需求,也是我国“碳达峰、碳中和”的重要领域。(二)我国内燃机产业发展成绩显著2000年以来,我国内燃机工业取得了有目共睹的进步,节能减排、替代燃料、循环经济取得了长足发展,连续多年配套内燃机的各细分市场均位居全球产销量第一。我国柴油机配套自主品牌商用车占有率达到90%以上,汽油机配套自主品牌乘用车占有
6、率达到85%以上。若干家享誉国际知名企业和品牌正在快速崛起。同时,内燃机关键零部件制造业初具规模,具备完整的产业链,为我国内燃机高质量发展奠定了基础。我国内燃机科技创新能力和自主研发水平大幅提升,在先进燃烧技术、智能控制技术、有害排放控制、整机轻量化等方面取得了丰硕的成果,产品绿色发展水平取得巨大进步。本世纪以年,柴油机油耗平均降低了20%以上,汽油机油耗平均降低了30%以上,内燃机污染物排放控制已达到国际先进水平,主要污染物排放降低了95%以上。随着道路国六和非道路国四排放标准的推进和实施,我国内燃机产业已具备与国际先进发达国家同台竞技的能力和条件。与此同时,我国内燃机产业与发达国家先进水平
7、相比仍有差距,产品研发原始创新能力有待进一步提高;关键核心技术有待进一步加强;产业链存在短板,少部分关键零部件依赖国外品牌;发动机综合能耗和可靠性质量仍有一定差距,个别领域高端发动机依赖进口;国际化产业布局和自主品牌国际化不足等。解决这些问题是我国内燃机产业向高质量发展的迫切需求。(三)我国内燃机产业正处于高质量发展的战略机遇期当前,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,全球向低碳与碳中和目标推进,内燃机技术面临重大变革,有效热效率不断取得突破,污染物排放进一步降低,低碳和碳中和燃料逐步推广应用,内燃机低碳化、电气化、数字化和智能化技术深度融合,新的产业生态正在形成,国际竞争日趋激烈,全球化的
8、产业格局将发生重大变化,为我国内燃机产业高质量发展提供了历史机遇。党的十八大以来,我国全面实施创新驱动发展战略,全面推进一系列国家战略和深化改革,正在实施新一轮产业规划,内燃机产业需要协同其他相关产业共谋高质量发展,把握当前战略机遇,加强统筹规划、系统推进,强化创新驱动,构建内燃机产业新发展格局。同时发挥我国社会主义政治优势和制度优势,加大科技投入和产业投资,广大内燃机产业工作者兢兢业业、努力拼搏,不断攻克内燃机关键核心技术和关键零部件等产业链短板,促进内燃机产业高质量发展。(四)新一代内燃机技术发展方向与需求现代内燃机是燃烧技术、信息技术、智能控制、新型材料、先进设计及先进制造等高新技术集成
9、,内燃机新技术发展的历程中不断与其它先进技术融合发展,推动了内燃机技术的快速发展。过去40年,全球以满足日益严格排放法规为主要驱动力,内燃机污染物排放降低了99%-99.9%,已达到“近零排放”水平。现代内燃机与传统内燃机相比,已经发生根本的变化,是“新一代绿色内燃机”。降低CO2排放是人类面临的共同挑战,降低内燃机碳排放和实现碳中和是推动内燃机技术进步的主要动力。新一代内燃机在提高热效率和降低碳排放方面也取得令人瞩目的新成就。目前,车用柴油机最高有效热效率已达到55%,2035年以后,内燃机有效热效率有望达到60%。内燃机可以使用灵活燃料,生物质燃料、可再生能源合成燃料和氢燃料等可以实现碳中
10、和,“高效、低碳、近零排放”是内燃机发展的趋势和要求。内燃机技术创新发展方向如下:以颠覆性创新燃烧技术为目标,开发新一代内燃机高效清洁燃烧技术;发展包括瞬态过程控制的燃烧过程实时智能控制技术;开发基于内燃机、电机、电池混合动力装置系统智能控制、能量分配和管理技术;突破关键零部件技术,开发智能燃料喷射系统、高效增压和电动增压及关键传感器;开发高效、长寿命、低成本后处理系统,及其与发动机一体化智能控制与系统集成技术;开发低磨擦损失、先进润滑技术、电动化附件、高效能量回收等节能技术;开发新结构、新材料和新工艺,实现内燃机高强度、高效率、低噪声和轻量化;推动内燃机先进机构研究和开发;开发基于可再生能源
11、的碳中和燃料和氢能利用技术,实现碳中和燃料和内燃机的协同发展。二、指导思想和基本原则(一)指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会的精神。以中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四五规划和二0三五年远景目标的建议为指南,以供给侧改革为主线,加快形成“以国内大循环为主体,国内国际双循环相互促进”的新发展格局。牢固树立“创新是引领发展第一动力、科技是第一生产力、人才是第一资源”的理念,实施创新驱动发展战略,完善和推进协同创新体系建设,加快关键核心技术和关键零部件突破,加速全产业链自主可控和质量提升,推动实现内燃机产业绿色高质量发展,促进
12、产业转型升级,到2035年把我国建成内燃机产业强国。(二)基本原则创新驱动,重点突破。深入实施创新驱动发展战略,加大科技投入,建立以技术创新为目标的政产学研用融合创新体系,全面提升创新能力;聚焦重点领域有计划组织国家级攻关研究计划,力争取得变革性、颠覆性技术突破。总体布局,协同发展。加快推进原理创新、研发设计、制造和服务一体化,根据基础研究、技术研发、成果转化和行业应用的不同特点,制定有针对性的系统发展方针。完善产业链布局,实现关键零部件高水平自主可控,创新整机与配套动力企业、整机与关键零部件企业合作模式,促进全产业链协同发展,实现合作共赢。市场主导,政府引导。发挥市场在资源配置中的决定性作用
13、和政府宏观调控引导作用,进行产业结构改革,适应国内外市场需求;健全标准体系,规范产业发展秩序,营造公平公正有序竞争的良好市场环境;鼓励优势企业国际化发展,做强中国品牌。质量为先,绿色发展。加强质量技术攻关,提升产业链制造技术和质量水平,面向高效、低碳和碳中和、近零排放、智能化和可持续发展,促进行业高质量绿色发展。三、规划目标贯彻新发展理念,坚持质量第一、效益优先,切实转变发展方式,推动内燃机产业高质量发展,建设内燃机产业强国。积极应对“碳达峰和碳中和”双碳目标和“近零污染物排放”目标要求,推动内燃机技术与多元燃料、电气化、数字化与智能化技术融合,力争2028年前内燃机产业实现碳达峰,2030年
14、实现近零污染排放,2050年实现碳中和,满足国民经济建设、国防安全和人民生活对高效、清洁、低碳内燃动力的需求。三步走战略。到2025年,补齐产业短板,实现产业链关键技术安全可控,达到国际先进水平;到2030年,产业链自主协调发展,达到国际领先水平;到2035年,产业链创新引领发展,产业达到国际引领水平,建成内燃机产业强国。1.提升创新能力。产业创新体系不断完善,原始创新能力不断增强,2025年完善产业链自主研发体系,推广应用一批原创性技术;2030年,创新能力显著增强,进入内燃机创新先进行列;2035年,创新能力跻身国际领先水平,引领国际内燃机技术发展。2.突破关键核心技术。建设若干关键共性技
15、术创新平台,推动关键核心技术研发和技术成果转化。2025年,关键技术和核心零部件取得突破,基本实现自主可控;2030年,关键技术和关键零部件完全实现自主可控,内燃机产品技术达到国际领先水平;2035年,自主创新颠覆性技术取得突破,创新能力和产品技术居国际引领水平。3.提高绿色发展质量。推行全生命周期管理理念,推动内燃机产业绿色发展;推动节能减排技术创新,推进低碳燃料与生物质、可再生合成燃料和氢燃料等碳中和燃料应用;推广绿色智能制造工艺和再制造普及,实现绿色发展。2025年全行业内燃机热效率和有害排放达到国际先进水平,力争2028年前内燃机产业实现碳达峰,2030年内燃机有效热效率与2020年相
16、比提升10%-30%,内燃机动力系统能耗或碳排放降低30%-50%,有害污染物相对国VI(b)降低50%-90%,实现近零污染物排放;2035年碳中和燃料规模化应用,内燃机产业碳排放较碳峰值降低20%以上,2050年内燃机产业实现碳中和。4.实现产业链高水平自主可控。夯实基础材料、基础工艺、基础零部件和基础软件,补齐测试试验技术、高端制造装备、先进国防动力等产业链短板,构建高水平自主可控产业体系。2025年,产业链产品和技术达到国际先进水平。2030年,产业链产品和技术具备国际领先水平。2035年,产业链产品和技术处于国际引领地位。5.做强中国内燃机品牌。提升产品品质、品牌认可度、产品美誉度,
17、显著增强中国品牌内燃机在国际上的知名度,形成具有一流国际竞争力的企业和品牌。2025年,品牌效益显著增强;2030年,品牌效益全面提升;2035年,形成10家左右进入世界内燃机前列的中国内燃机品牌,品牌效益居世界领先水平。6.建立新型产业生态。推动新一代内燃机技术与新一代信息技术、电气化技术、工业互联网、人工智能、大数据等融合发展,实现研发设计、生产制造、物流配送、市场营销、客户服务一体化转型,建立数字化重塑内燃机新型产业生态。2025年,基本建立内燃机新型产业生态体系,数字化、网络化、智能化水平显著提升;2030年,内燃机新型产业生态高度融合发展,进入国际领先水平;2035年,内燃机新型产业
18、生态处于国际引领地位。四、重点任务(一)加强基础理论研究和共性技术研究,实施内燃动力创新工程以提高原始创新能力为主要抓手,加强基础研究原始创新和核心技术的协同攻关,不断提升原始创新能力,突破关键核心技术。1、建立基础数据载体,夯实自主创新基础。在国家相关部委支持、中内协组织与协调下,依托协同创新中心和产业联盟,加快进行内燃机设计手册、行业标准、材料、油品和润滑油等技术手册和标准的编撰;建设内燃机产品及关键零部件参数数据库;开发自主设计计算工具软件、控制基础软件和标定软件工具,夯实行业自主设计开发和数字化的基础能力。2、加强基础理论研究,提出原创性新技术原理。依据国家发展需求,以高校和科研院所为
19、主,组织以高效、低碳、清洁为目标的内燃机新技术原理创新研究,开展高强化超高热效率内燃机燃烧理论和燃烧控制新技术、污染物排放控制理论、全生命周期实现碳中和新理论新方法、内燃机/动力系统数字化和智能化、高强化内燃机先进材料等基础理论创新研究,提出新的技术原理,提升原始创新能力。鼓励并支持开展颠覆性创新技术研究,引领性地创新超高热效率、低碳和碳中和内燃机技术革新原理。3、产业链协同,突破关键核心技术。建立政产学研用创新共同体,开展以突破关键技术为目标的创新研究,突破新一代内燃机高强化、均匀化燃烧和变革性燃烧技术、碳中和内燃机技术、燃料与发动机协同技术、新型可变热力循环技术、轻量化技术、高强度结构和整
20、机NVH、新型材料与新工艺、低磨擦与电气化新技术、排气热管理与余热能利用技术、高可靠性技术、测试诊断和传感技术、智能控制技术以及RDE污染物排放控制技术和OBD技术、智能制造技术等关键核心技术,加强创新成果转化,显著提升我国内燃机自主创新能力和产品的国际竞争力。(二)构建高质量发展关键零部件体系部分高性能关键零部件对国外技术的依赖是制约我国内燃机产业强国的瓶颈问题,面对突发的疫情对全球政治、经济和产业结构可能造成的影响,内燃机产业关键零部件对国外的依赖的局面必须改变。要进一步夯实关键零部件技术基础,组织零部件企业、主机企业和优势科研院所协同攻关,研发高性能关键部件和关键零部件,提高自主关键零部
21、件竞争力。1、先进电控燃料喷射系统(1)柴油机电控超高压喷射共轨燃油系统。重点突破共轨系统核心关键零部件制造技术;开发可变喷油速率控制、高速高动态响应喷油控制、多次喷射“近零”间隔控制技术等先进系统集成与智能化控制技术;突破燃油系统质量控制与可靠性技术、高压共轨系统检验与测试技术、高压共轨系统集成技术等产品生产和可靠性技术,实现高压喷射共轨燃油系统设计、生产和制造技术自主化和产业化。2025年喷射压力达到250MPa;2030年达到300MPa,具有高响应、高精度、低循环油量变动、多次喷射等先进工作性能。(2)汽油机缸内燃油直喷系统。推动先进汽油燃油喷射系统开发能力建设,建立高压喷射供油系统关
22、键组件和控制系统自主开发能力;开发与先进燃烧技术适应的高喷射压力、可变多次喷射策略高性能燃油喷射系统,实现汽油电控燃油喷射系统设计、生产、标定和制造核心技术自主化和产业化。2025年喷射压力突破60MPa;2030年突破100MPa。(3)多种燃料喷射系统: 推动多种燃料喷射系统开发能力建设,建立满足多种低碳和碳中和燃料发动机所需的喷射系统和控制系统自主开发能力。重点突破天然气、氢和甲醇燃料喷射系统关键零部件的设计、制造、测试及控制技术,实现设计、生产、标定和制造核心技术自主化和产业化。开发满足天然气扩散燃烧的具有高压力、高响应、高精度及高替代率的天然气高压喷射系统。2025年喷射压力突破30
23、MPa;2030年突破50MPa。开发满足氢气预混及稀薄燃烧的具有大流量、高响应、高可靠的氢气缸内喷射系统。2025年喷射压力突破3MPa,2030年突破30MPa。开发满足当量燃烧和稀薄燃烧的具有高压力、大流量、高响应、高可靠、适应低温启动的甲醇缸内喷射系统,2025年喷射压力突破60MPa,2030年突破100MPa。2、自主智能控制器加强内燃机电子器件的建设,包括微处理器、逻辑模块等专业集成芯片,开发各类先进传感器,包括燃烧反馈控制传感器、气体组份传感器等各类新型高灵敏度传等器,夯实内燃机智能控制器硬件基础。推动自主控制平台的开发与应用,发展先进控制模型,打造核心开发平台,重点突破动力系
24、统运行控制与性能优化的自学习自寻优技术、核心零部件和基础附件的智能化技术、新一代智能控制器软硬件架构设计与高可靠性技术、内燃动力复杂机电系统运行健康监测与智能诊断技术、虚拟传感器技术,支撑内燃动力的电气化、数字化、智能化变革。推动我国内燃动力控制软硬件体系架构规范,推出零部件及整机智能度评测标准,推动内燃机智能控制器、传感器、执行器等零部件的自主和精细化发展。2025年,自主智能控制器达到国际先进;2030年达到国际领先;2035年,内燃动力控制实现高度智能化,软硬件整体水平达到国际领先。3、先进涡轮增压系统发展高性能涡轮增压技术,重点是组织开展增压器先进气动与结构设计、多级可调增压、机电复合
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