打造未来的交通出行

Pierre Olivier Calendini 在 第23届世界基础油和润滑油会议上

沙特阿美是一家国有石油公司，每天生产1020万桶原油，拥有众多的不断成长的研发前沿新技术的科学家和工程师。

Pierre Olivier解释说，“一方面，我们在研发上投资，以使石油能源更加可持续、易开采；同时，我们也在努力减少石油加工中的碳足迹。 另一方面，我们努力开发超清洁，集成燃油发动机系统和移动式碳捕捉等技术，来推动可持续发展的交通出行。”

根据Pierre Olivier在伦敦ICIS大会上展示的数据显示，全球能源消耗量将会显著上升。 “大多数预测显示，到2040年全球的能源需求增长将超过100万亿BTU，其中大部分增长来自亚洲和非经合组织国家。 但是，“他继续说道”，可再生能源的增长将不足以满足这一增长预期，我预计在这段时间内，煤炭、石油和天然气仍将占比大约75％。

我们的目的是减少温室气体的排放，同时为世界提供所需的能源。

交通运输肯定是需要更多能源的领域。 “例如，轻型汽车市场将继续增长，特别是在亚洲和非经合组织国家。 目前的数据表明，插电式混合动力汽车和全电动汽车的市场占有量仍然很低，这意味着在可预见的未来，石油产品将继续成为交通运输行业的主要能量来源。”

然而，数据表明，为了实现2040年前气温上升两度之内的目标，交通运输行业可以在全球范围内帮助降低17％的二氧化碳排放量，因此减少运输行业的温室气体排放（GHG）至关重要。 “沙特阿美正在通过生命周期分析方法，来探索减少温室气体排放的所有机会，”Pierre Olivier解释说。 “生命周期理念鼓励人们恰当利用科学，并通过更全面的方法确定最佳解决方案。 该工具有助于我们拓展思路，超越现有的方法。 但是，“他也谈到，”数据管理具有挑战性，因为需要来自不同领域的大量数据，研究机构和工业届之间的协作对于获取统一格式的数据至关重要。”

没有一种单一的解决方案

正在进行的研究表明，没有一种单一的解决方案能够解决交通领域的温室气体排放问题。 “显然，电气化出行是一个非常好的解决方案，使用的能源已经无碳，”他解释道。 “因此，这种方法在已经使用可再生能源或核能的国家特别有用。然而，在其他国家，对于具有较高碳排放的能源，我认为提高内燃机的效率仍然是最有效和最经济的解决方案。“

Pierre Olivier以中国为例，展示了两种情景，一种是纯电动汽车（BEV）的市场占有量达到50％，另一种是内燃机（ICE）效率提高50％。

“我们已经考虑到，车辆需求的增长以及能源的预期变化，就像中国从对煤炭的依赖转移。 结果表明，改善内燃机效率与提高纯电动汽车市场份额相比，具有更大的降低二氧化碳排放的潜力。这主要取决于中国国家电网的碳排放量。“

在中国，通过提高内燃机效率50％可以实现更高的二氧化碳减排，而不是将纯电动汽车的市场占有量提高到50％

“该结果表明，提高ICE效率是减少交通运输领域温室气体排放的最具成本效益和最及时的方式 - 我相信这些改进可以带来显著的效果。然而，内燃机效率提高50％是一个巨大的挑战，不仅需要改进发动机技术，还需要改进炼油技术。“

沙特阿美已确定了温室气体减排方面的四大关键领域：

• 降低原油的碳排放强度
• 生产和炼制技术改进，使用低碳原料
• 提高发动机效率
• 移动式碳捕获技术

 “在炼油方面，谨慎的天然气和储存管理使沙特阿拉伯目前具有最低的碳排放强度。 而且，虽然今天的炼油厂主要以化石燃料为主，但我们预计将会使用低碳原料，如氢和生物原料。 这些原料会被共同处理，使我们能够给未来的交通运输市场提供低碳燃料。“

改善内燃机效率

Pierre Olivier表示，当今的乘用车内燃机的效率约为36％，而更大的重型发动机的效率约为47％。他讨论了沙特阿美一直在研究的三大效率改进技术：压燃（GCI）汽油发动机，对置活塞发动机和移动碳捕获技术。

“汽油机压燃技术是一个激动人心的新概念，通过在燃烧前改进混合物配方，可以显著提高发动机的效率，这也使其更容易控制排放。我们不仅看到燃油经济性的提高（二氧化碳排放量减少25％），而且氮氧化物排放量也降低了90％。 计划于2021年推出一款概念车。此外，我们已与两家OEM车厂展开合作，期望在未来几年内投放市场。“

GCI结合了汽油和柴油发动机的最佳特性 - 更低的排放和更高的效率。

“我们与马自达和日本产业技术综合研究所（AIST）开展合作，我们将为GCI提供新型的低碳燃料，而马自达将基于其SKYACTIV技术提供一台高效率、先进的雏形发动机。这个发动机研究正在位于日本筑波的AIST总部进行。GCI的一大真正优势在于它还可以利用当前的汽油和柴油发动机架构和加油设施的潜力，大大降低投资，并加快减排速度。“

"沙特阿美还在开发另一种新概念发动机：对置活塞发动机。 “在这种设计中，每个气缸有两个活塞以对置的往复运动工作。这可以减少摩擦和热量损失，提高效率，从而改善燃油经济性并降低排放。这是一种非常通用的解决方案，可以配置使用火花点火或压缩点火，并可使用传统的汽油或柴油燃料。 我们正在与Achates Power合作开发一款三缸的对置活塞GCI发动机，旨在用福特F-150实现37英里/加仑。作为对比，F-150 V6 3.5L汽油发动机为27英里/加仑。我们还与INNEngine等技术开发商合作，探索实现对置活塞发动机技术的不同方法。“

将这些架构与我们的其他技术相结合，就有可能创造更高的效率和减排效益。

此外，也在努力提高重型车领域的发动机效率，在这个对成本敏感的市场中，任何改进都必须要降低车主的成本。沙特阿美正在测试其更为紧凑的、第三代移动碳捕获（MCC）技术。“我们目前在第8级沃尔沃卡车上运行该系统，目标是降低50％的二氧化碳排放量。我们预计10％来自改进的发动机和燃料技术，40％来自配备的MCC技术。 我们也在探索这种捕获的碳在卸载后可以在各种工业和商业应用中重复使用的有益方式。”“

这些只是未来十年可用于减少运输过程中二氧化碳排放的一些不那么具有前瞻性的技术。

“我认为，”他总结道，“从近期和中期看来，更高效的内燃机和更低碳含量的燃料将是交通运输行业降低温室气体排放的最佳方法。令我略有担忧的是对替代能源和动力系统的乐观态度 - 例如纯电动汽车 - 可能会给交通运输行业温室气体减排目标产生不利影响。我们致力于与OEM车厂通力合作，确保先进的内燃机硬件和低碳含量燃料可在市场上供应充足，以便成本高效且及时地减少温室气体排放。”