2.1 我国内燃机产业与战略性新兴产业的关系
内燃机产业是国民经济发展和国家能源安全的基础和重要支撑。内燃机是以多门类、多学科先进技术集中体现的动力装置,是节能减排发展战略的重要环节,对经济社会全局和长远发展具有重大引领作用,是引导未来经济社会发展的重要力量,对推进我国现代化建设具有重要战略意义。
2.1.1 内燃机产业对战略性新兴产业的支撑作用
国务院常务会议2012年5月30日通过的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》,明确了首批节能环保产业、新一代信息技术产业、生物产业、高端装备制造产业、新能源产业、新材料产业和节能与新能源汽车产业等7大战略性新兴产业的发展方向,该规划明确指出,重点开发高效内燃机的关键技术,再一次把内燃机确立到支撑战略性新兴产业发展的基础地位。现代的内燃机不是简单机械制造的产品,内燃机涉及高效节能、先进环保、资源循环利用等领域,内燃机产品融合了机械制造、新材料、信息化、液压、超精加工等工艺过程,成为机电液高度集成的产品。2015年,国务院28号文发布的《中国制造2025》,明确指出:“制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来,世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路”。提出了“立足国情,立足现实,力争通过‘三步走’实现制造强国的战略目标”,进一步强调“实现制造强国的战略目标,必须坚持问题导向,统筹谋划,突出重点;必须凝聚全社会共识,加快制造业转型升级,全面提高发展质量和核心竞争力。”
内燃机产业具有知识技术密集、综合效益好、市场潜力大、与其他产业的关联度高、带动能力强等特点,本身又是节能环保、高端装备制造的重要内容。自从20世纪末特别是进入21世纪以来,随着电子技术、传感器和测试技术、电磁执行器技术、材料技术、先进制造和工艺技术以及控制技术等突飞猛进的发展,极大地提升了内燃机的技术进步,使内燃机实现了从燃油喷射系统、进排气系统、增压系统到配气机构、润滑系统、冷却和热管理系统、后处理系统、启停系统等的全面电控,内燃机的动力性、经济性(热效率)、排放性能、运转使用性能、耐久可靠性能等都得到了极大改进,内燃机已经不再是发明之初传统的机械产品,而是成为集信息等新技术应用的最佳载体和尖端技术应用的典型代表。智能化、信息化使内燃机产业焕发出了勃勃生机。内燃机技术的进步大大推动了节能减排技术和相关零部件产业的发展,催生了电控高压共轨喷射系统、电控排放后处理、电控可变气门或电控气门升程系统、电控可变增压器、混合动力等一系列技术。
内燃机产业不仅在经济上对战略性新兴产业具有极大的拉动和支撑作用,而其在政治上和军事上也具有十分重要的现实意义和深远的历史价值。
内燃机产业是发展战略性新兴产业的动力来源,是拉动国民经济发展、促进上下游众多产业发展和就业的主要动力。内燃机产业的发展为汽车、农机装备、工程机械、交通运输、国防建设、销售服务和维修等装备制造业、上下游产业的发展提供了强劲、高效、先进的动力,推动了汽车、农机装备、交通运输业、国防装备的技术进步和发展,对解决“三农”问题、拉动就业、促进经济社会转型和稳定都起着极大的推动和支撑作用。
内燃机产业的发展,对相关零部件、机床、铸造、热处理和机器人等产业提出了很大、很高的需求,促进了机械制造业、高档数控机床和铸造业、机器人、自动化、信息化、原材料、热处理等产业的发展。
内燃机节能减排潜力巨大,欧美日等发达国家在内燃机节能减排法规的推动下,围绕零部件和内燃机整机到整车和混合动力汽车,在一系列核心技术和小型化、轻量化等方面取得了新突破,诞生了一大批新技术新产品,如先进的高效清洁燃烧技术、电控燃料喷射系统、增压系统、后处理系统、VVT/VVA技术、DCT技术、启停技术、低摩擦技术、能量储存和余能回收技术、变速器、传动系、电机、电池和各种先进制造工艺技术、机电液的综合控制技术等等,实现了机械、电子和信息等各种技术和产业的高度融合,推动了石化行业以及节能环保、材料工业、高端制造装备、机器人、新能源汽车、电子和信息技术等战略性新兴产业的发展。
目前我国内燃机产品的热效率与世界先进水平相比还有较大差距,而与理想热效率相比可提高空间则更大。根据对国内内燃机技术状况研究分析表明,目前我国内燃机的技术水平普遍不高,新技术的应用对外依赖性较高。柴油机热效率一般水平只有42%~45%,与国际先进水平相差10%左右,与理想目标相比至少还可提高20%;而汽油机的热效率一般只有30%左右,与国际先进水平38%相比还可提高约20%,与汽油机的理想目标(热效率可达45%以上)相比,至少还可提高50%。
我国已开始全面执行第四阶段排放法规,而发达国家现在已经实施欧洲第六阶段的排放法规。在节能减排方面,我国内燃机产业与国际先进水平有较大差距,任务重,机遇多,发展潜力大。随着我国内燃机节能减排工作的深入展开,将诞生一系列新技术、新产品,从而促进和支撑战略性新兴产业的发展。
2.1.2 战略性新兴产业对内燃机产业的提升改造作用
我国内燃机产业与国际先进水平相比有较大差距,要充分利用发展战略性新兴产业的机遇,按照《中国制造2025》行动纲领,实施制造强国战略,发展以高新技术的迅速发展和广泛运用为基本特征的战略性新兴产业,对于我国加快转变经济发展方式,使我国在世界新一轮科技革命和产业变革中抓住机遇必将发挥积极的作用,抓住内燃机产业升级新契机,推动我国内燃机产业生产组织方式和增长模式的转变,推动产业技术创新、结构调整、淘汰落后产能、推进绿色制造、智能制造,实现内燃机产业转型升级和提质增效。
发展战略性新兴产业对内燃机产业的提升改造作用主要体现在:
1.加快内燃机产业的创新能力
《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》指出产业创新能力要大幅提升,企业掌握重大科技成果集成、转化能力大幅提高,掌握一批具有主导地位的关键核心技术,建成一批具有国际先进水平的创新平台。实施高效内燃机关键技术开发,加强制造技术与信息技术的深度融合,以数字化网络化、智能化制造为核心,推动产品创新、制造技术创新、生产和商业模式的创新;着力提高创新设计能力,延伸制造业产业链,提高产品附加值;加快建设以企业为主体、市场为导向的内燃机产品开发体系;造就一批掌握核心技术的创新型企业。
2.对传统产业进行信息化和智能化改造
信息技术及其产业是战略性新兴产业的支柱和先导,是提高国家核心竞争力的关键,内燃机产业进行信息化改造是产业升级的重要环节,智能化是内燃机产品发展的一个趋势。
内燃机企业的信息化建设是内燃机企业实现信息化管理的关键。要建立以高速数据网络为核心的企业信息基础设施、大型动态数据库,包括产品的设计、供应商管理、零部件仓储、生产制造过程、售后服务、网上交易等,为企业技术创新和研发设计提供强大技术支撑,构建基于信息流的高效企业管理模式。要实现内燃机产业的信息化改造,做到制造过程信息化、服务过程信息化,结合“互联网+”技术,推动内燃机产业升级。
3.新材料为内燃机轻量化和节能减排提供支撑
内燃机的生产需要消耗大量各种原材料,其中包括结构材料、功能材料、电磁材料、金属和非金属材料。新材料的技术进步,推动内燃机向小型化、轻量化、高强化、智能化发展,铝合金气缸体、复合材料油底壳、塑料齿轮室和罩盖、塑料进气管、碳纤维活塞、钛合金增压器等轻量化技术,耐高温涡轮材料,金刚石涂层低摩擦材料,以实现内燃机的轻量化和节能减排。
4.提升内燃机产品质量
提高产品质量,是发展战略性新兴产业的关键。内燃机产业通过质量管理体制创新,推进关键基础材料、核心基础零部件/元器件和先进基础工艺的技术升级和质量提升,增强技术进步对质量提升的支撑作用,提高内燃机产品质量。
5.促进内燃机绿色制造
传统内燃机制造企业生产过程中存在能耗大、效率低等问题。通过贯彻“再利用、再循环”的原则,推进内燃机绿色制造、循环低碳发展,促进内燃机再制造的发展。加大技术改造和设备更新力度,加快淘汰落后生产能力,提高能源资源利用效率。推行清洁生产和污染治理,推进内燃机再制造工程,促进循环经济的发展。
为促进装备制造业绿色发展,满足产品设计、制造、包装、运输、使用及报废的全生命周期的绿色化需求,采用精确成形、少或无等超精密加工技术;在生产制造过程中推广应用废气、废水、固体废弃物无害化处理和综合利用技术。内燃机产品通过专业化修复和升级改造的方法,实现内燃机及其关键零部件的循环再利用。