内燃机 vs 蒸汽机：谁才是真正的科技先锋？

内燃机 vs 蒸汽机：谁才是真正的科技先锋？

2024年5月，在天津举办的2024世界内燃机大会上，潍柴动力发布了全球首款本体热效率突破53%的商业化柴油机。这一突破不仅是中国内燃机行业的重大成就，也是世界内燃机技术发展史上的重要里程碑。它向世人宣告：在新能源革命的浪潮中，内燃机依然充满活力，正以全新的姿态迎接挑战。

内燃机与蒸汽机，作为两种重要的动力装置，它们的工作原理和效率有着显著差异。内燃机的燃料在气缸内部燃烧，直接将化学能转化为机械能；而蒸汽机则需要先将燃料燃烧产生的热量传递给水，产生蒸汽，再利用蒸汽的压力推动活塞做功。这种差异导致了两者在能量转换效率上的显著不同。

内燃机可以直接将燃料的化学能转化为机械能，而蒸汽机需要通过锅炉产生蒸汽再驱动活塞，能量转换过程更复杂。在内燃机中，燃料的燃烧效率通常较高，因此能量转换的效率也较高。相比之下，蒸汽机在能量转换过程中存在较多的热量损失，效率相对较低。

内燃机的发展历程充满了创新与突破。早在1801年，法国化学家菲利普·勒本就发明了一种以内燃机为动力的汽车，这台机器采用煤干馏得到的煤气和氢气作为燃料，通过将其与空气混合后点燃，产生膨胀力推动活塞运动。这一创新性的设计，为后来的内燃机发展奠定了基础。

1859年，法国工程师艾蒂安·勒努瓦制造出了第一台实用的内燃机，这台机器使用照明瓦斯作为燃料。这一发明不仅体现了勒努瓦的卓越才能和创新精神，也标志着内燃机技术的实际应用迈出了关键一步。

1862年，法国电器工程师莱诺成功创制了二冲程卧式内燃机。在此基础上，德国发明家奥托在1876年设计并制造出了第一台四冲程内燃机。这些技术进步不仅提高了内燃机的效率和可靠性，也为其在各个领域的广泛应用奠定了基础。

面对全球交通能源绿色转型和动力低碳化、零碳化的挑战，内燃机行业正在积极寻求转型升级。氢、氨、醇等低碳/零碳燃料的应用，成为内燃机转型发展的方向。我国已先后部署和推动氢、氨、醇类净零碳燃料和生物质燃料的内燃动力科技研发。目前，基于可再生能源、电解制氢，或者二氧化碳而合成的氢、甲醇已经具有量产能力，并且投入试运行。

为了推动内燃机技术创新发展，我国已成立“氨发动机创新联合体”和“氢发动机创新联合体”。这两个联合体将从基础理论、技术应用、工程装备各个环节开展研究开发，发挥各自优势，形成规模效应。此外，内燃动力全国重点实验室联盟、中国内燃机学会京博吉大联合实验室也在2024世界内燃机大会上举行了揭牌仪式。

从19世纪初的萌芽，到如今在汽车、船舶、航空等领域的广泛应用，内燃机以其高效、便捷、可靠的特点，成为了现代工业的重要动力来源。尽管新能源技术快速发展，但内燃机并未退出历史舞台，而是通过技术创新不断优化升级，展现出强大的生命力。在可预见的未来，内燃机仍将在工业和交通领域发挥重要作用，继续扮演科技先锋的角色。