根据世界权威机构研究分析及行业预测，到2025年、2030年，内燃机仍将占据75%以上市场份额，混动占比持续提高。此外，在双碳背景下，如何基于混动系统实现全生命周期的碳中和，广汽研究院动力总成技术研发中心祁宏钟主任对广汽的技术路线与布局进行了非常详细的介绍。
全面布局：面向碳中和的高效动力系统
由于欧洲禁燃令的豁免，碳中和燃料近期成为业内焦点。在以火花点燃的乘用车类汽油机中，未来含氧低碳醇类燃料、零碳氢气、氨气燃料都将成为内燃机赖以生存的最终归宿。在发动机型谱布局中，广汽也为这些非常前瞻的碳中和燃料设计了专用发动机，并搭载于最先进的混动平台。当前，搭载于影豹HEV的第四代混动专用发动机最高热效率已经达到42.1%（λ=1），实现4.33L/100km (WLTC)的优秀油耗表现，未来全新一代混动专用发动机将突破44%热效率。
广汽全新一代2.0ATK混动专用发动机将搭载当前最先进的技术集成，实现最高42.1%的热效率，而整个39%的高热效率圈也非常大，可以满足大部分运行工况，从而反映在更低的油耗上。
强大的基础研究能力成就超高效动力技术
在高效发动机的研发过程中，技术本身来源于不断的实验探索。我国一直以来在发动机技术上被国外封锁，很大程度上是发动机正向开发能力的缺失与基础研究的不足。广汽为了实现对超高效发动机的自主研发，建立了完善的发动机燃烧控制系统开发平台体系和高效燃烧技术研发能力。一维仿真计算、三维燃烧室模型建立、气道燃烧CFD计算、燃烧系统可视化测试、燃烧系统模型优化以及单缸发动机台架试验，整套开发流程比肩国外一流发动机开发实验室。
在前瞻性的光学诊断技术方面，广汽也自研自建了一整套完备的高速摄影以及激光诊断能力，例如常见的缸内喷雾过程、燃烧过程等，都可以利用可视化技术手段进行捕捉，通过数字图像的分析之后找到燃烧技术的关键变量，从而加以精准控制。这种技术手段同时将会耦合数字化仿真设计模型进行不断的迭代优化，提升发动机性能。
目前，业内超高效燃烧技术路径已经初步达成共识，但仍存在多个技术细分路线。对此，广汽开展了大量的研究探索工作，其中利用长冲程、降摩擦以及低压冷却EGR搭配米勒循环的技术路线，其热效率峰值至45%。如果想要进一步提升热效率，那么就必须使用稀薄燃烧模式，降低燃烧温度。特别是在λ>2的深度稀薄燃烧中，预燃室技术与点火辅助压燃技术是广汽比较青睐的技术路径。此外，这里还提到了面向未来的燃料设计，以及余热回收技术，均是超高热效率的储备技术路线。
区别于传统汽油机的奥托循环，米勒循环可以有效实现超高压缩比，利用更高的膨胀比实现高热效率。特别是米勒循环可以保证一定的功率密度，以实现发动机的小型化。
稀薄燃烧技术已经被业内公认是实现发动机热效率跨越的必然路径和有效方式，采用稀薄燃烧技术能够充分发挥工质做功潜力。稀薄燃烧如何稳定燃烧，取决于火核的生成以及火焰传播，这就诞生出不同的点火方式。其中高能点火技术与射流点火技术（预燃室）是主流的关键技术。高能点火技术利用更高的点火能量，在稀薄混合气下依然可以稳定击穿混合气生成一定的火核，从而稳定燃烧。从广汽公布的图像中也可以看到，随着过量空气系数的增大（λ），高能点火的优势凸显，其火核生成速度与火焰传播速度明显加快。但即便如此，在深度稀薄燃烧区域（λ>2），高能点火的燃烧稳定性仍有一定挑战。
而射流点火技术在稳定火核，拓宽稀薄燃烧极限方面有着先天优势，可以有效改善燃烧稳定性，并且抑制更高压缩比带来的爆震问题。但是，广汽通过实验探究后指出：射流点火预燃室内的过浓混合气、预燃室内的撞壁油膜堆积问题很难改善。这些偏浓的混合气一方面加快了燃烧速度，使得火焰可以快速射出，同时也带来了排放、耐久等难以产业化的新问题。
汽油机点燃辅助压燃技术最开始由马自达创驰蓝天Skyactive-X发动机率先量产，成为一条非主流但极具前瞻性的高热效率技术手段。点燃压燃之所以相对“非主流”，是因为其对燃烧系统设计以及控制策略的要求极高，不仅需要掌握点燃着火机理，还要考虑压燃的自燃着火机理，并相互配合在特殊的燃烧室中，从而形成稳定的燃烧。为此，广汽通过深入的研究，归纳出三点关键设计方法：首先，提高压缩比减少缸内热损，采用超高压喷射促进雾化提高燃烧稳定性，配合高低压EGR控制压缩终止温度。其次，优化燃烧系统，采用扩散火焰燃烧方式加冷却EGR、减少缸内热点抑制不可控的爆震自燃。最后，采用高效增压系统，提高进气量，扩大高热效率范围，采用水冷式中央壳体与球轴承，降低摩擦损失提高热管理响应速度。
清洁燃料应用实例
广汽在氢、甲醇、氨发动机上均进行了积极探索与实践，均开发了对应样机。
氢能是未来的主要能源载体。广汽仔细对比了氢气发动机与氢燃料电池的技术特性，发现二者优势互补，分别可以满足不同的应用场景。例如，氢气发动机的效率略低于燃料电池，排放也不如燃料电池干净，但在产业成熟度、成本、可靠性方面均优势巨大，并且对氢气纯度“不挑食”，可以大规模应用推广。因此，广汽认为氢气发动机在短期内可以快速投向市场，而燃料电池在中长期内具有大规模量产的潜力。
广汽整套氢气发动机动力系统完全正向开发。2021年8月，广汽首台氢气发动机工程样机试制成功，并在2022年12月成功完成整车搭载，开发出一套氢-电混合动力系统。
甲醇、氨气是未来极具应用潜力的电子燃料，可以基于氢气合成，提升燃料的能量密度。广汽基于缸内直喷式甲醇喷射系统开展了甲醇发动机性能开发研究，重点突破甲醇发动机低温冷起动、零部件腐蚀、极限工况下失火、稀薄燃烧稳定性及机油稀释等问题；台架试验研究结果表明，采用甲醇直喷技术能够达成42.2% (lambda=1)，44.5% (lambda>1)的超高热效率。
氨发动机最主要的问题，是其点火困难。为了解决这个问题，广汽借助预燃室射流点火技术促进高比例氨气混合气的稳定着火和燃烧。台架试验研究结果表明，采用主动预燃室射流点火技术已实现氨燃料替代率(氨/汽油)90%以上的稳定着火。
碳中性燃料的应用是一项自上而下的系统性工程。本次会议上，广汽也同其他厂商一样，呼吁社会向碳中性燃料迈进、持续投入，氢端与需求端“双端协同”，构建氢能“新生态”闭环。
结语
广汽对于车用发动机的未来考虑深刻且全面。强大的基础研究能力与正向开发流程让人耳目一新，这些基础研究能力是未来实现超高热效率，开发碳中性燃料专用发动机的关键。面对各种前瞻性发动机技术与新型燃料样机广汽均进行了大量的实验探究与技术储备。这些努力都表明了广汽强大的研发能力与坚定的自主研发决心，令人敬佩。