7月中旬，位于宛山湖未来产业研发社区的上海交通大学无锡碳中和动力技术研究院试验大厅内，科研人员正对自主研发的甲醇高压喷射系统开展新一轮测试。监测屏幕上，压力、流量等试验数据实时跳动，研究人员紧盯变化曲线，仔细记录设备运行状态。“样品试验数据显示，我们已从结构设计、关键材料和加工工艺等方面入手，初步突破了甲醇腐蚀、磨损带来的可靠性难题。”研究院常务副院长林赫介绍，团队将继续开展长时间耐久性测试，计划2026年完成发动机搭载示范验证，加快实现绿色燃料喷射系统产业化。
围绕交通领域低碳转型需求，研究院多条技术路线同步攻关：甲醇高压喷射系统、氨燃料发动机、增程混动专用发动机、二甲醚船舶动力研发有序推进。机构持续推动绿色动力技术驶上公路、驶入江海，前瞻布局低空飞行器动力领域，搭建覆盖“海陆空”多元场景的碳中和动力技术体系，为国内动力装备产业绿色自主转型筑牢技术支撑。
抢抓换道机遇，攻坚清洁燃料核心零部件
全球传统汽柴油喷射系统长期由海外企业垄断，随着甲醇、氨等新型清洁燃料兴起，国内外研发近乎站在同一起跑线，为我国动力产业换道超车创造重大机遇。
“传统汽柴油喷射系统技术成熟，但甲醇理化特性特殊，润滑性差、腐蚀性强，直接沿用原有材料与结构，精密偶件很快产生穴蚀与磨损，导致喷射系统及发动机失效，进而威胁车辆及船舶的安全。”林赫表示。研发团队筛选耐腐蚀特种材料，重构喷射器内部结构、优化精密加工工艺，自主研发甲醇高压直喷系统。相较于传统气道低压喷射方案，开发的高压甲醇喷射系统能够精准调控燃料供给、极大地提升燃烧效率。目前研究院正联合国内发动机、船舶动力企业协同开展适配验证，为规模化应用夯实基础。
在甲醇技术稳步推进之际，无碳氨燃料研发同步发力。氨燃烧不产生二氧化碳，是船舶零碳动力的重要方向，但存在点火困难、燃烧缓慢、腐蚀性强等挑战。“我们联合国内龙头动力企业，打通氨存储供给、喷射控制、燃烧优化、尾气处理全链条研发。”研究院副院长肖进说，团队研发的氨发动机关键技术经评定达到国际先进水平，氨燃料替代率最高可达99%，最高有效热效率47.5%。2025年成功申报江苏省科技厅碳达峰碳中和科技创新专项，也是当年无锡唯一获批的省级“双碳”专项。按照项目开发计划，2027年氨发动机将在无锡水域开展实船示范，接受真实水上工况检验。
深挖能效空间，增程动力实现国产市场替代
研究院坚持两条路径并行创新：一边探索新型低碳零碳燃料，一边持续挖掘传统燃油利用潜力，大力发展增程动力技术，适配新能源汽车与船舶市场需求。
当前不少增程器由传统发动机改造而来，并未针对持续发电工况进行专项优化，能效存在较大提升空间。研究院团队重新设计燃烧系统、匹配增压器优化进气系统，推动发动机长期运行在高效区间。“主流增程发动机热效率约43%，我们的目标达到48%。内燃机领域，热效率小幅提升都需要长期攻关。”肖进介绍，增程混动专用发动机样机已完成集成点火，正在开展台架试验，团队力争实现“一升油发四度电”。
船用静音发电机组已经率先实现市场突破。研究院开发的30kW船用静音发电机组通过英国劳氏船级社认证，机组尺寸、重量、静音水平均大大优于欧洲竞品，2025年成功拿到香港海警船批量配套订单。“香港海警船以往全部采用德国进口机组，周期长、成本高，我们国产自主装备成功进入配套体系，实现细分赛道核心装备的重要突破。”林赫说。
面向远洋航运，研究院在中国工程院黄震院士带领下，联合中远海运、中船动力研发二甲醚大型船用动力。二甲醚燃烧清洁、适配压燃式船舶发动机，团队重点攻克大功率升级、系统适配难题，计划2027年推进二甲醚示范船海上试运行。
聚力成果转化，校地协同打通创新全链条
覆盖“海陆空”的多项技术接连取得突破，依托上海交大顶尖学科优势与无锡完善的动力产业基础，更离不开锡山经开区持续的配套支撑。
“利用绿电制取绿氢，进而合成绿色甲醇、绿氨，是化解风光发电消纳难题、推动交通脱碳的重要路径。”林赫解释，也正是基于这一发展前景，2022年上海交通大学、无锡市、锡山经开区三方共建碳中和动力技术研究院。研究院设立四大研发方向，形成从燃料喷射部件、发动机整机、车船混动到尾气净化装置的完整研发链条。
上海交大能源动力学科底蕴深厚，无锡集聚汽车、船舶制造产业链，丰富的产业场景为技术迭代、样机试验提供优质试验场。锡山经开区持续完善科研大楼、中试基地等硬件载体，在人才引进、平台申报、产学研对接等方面提供全方位服务，不断缩短科技成果转化周期。
“研究院不仅要攻克实验室技术难关，更要推动交大科研成果在无锡落地产业化。”林赫表示。在深耕现有技术路线的同时，团队同步开展低空飞行器动力技术储备。接下来，研究院将按照时间表推进甲醇喷射系统装机验证、内河氨发动机实船测试、二甲醚示范船研发，持续迭代增程发动机技术。
扎根锡山经开区，研究院持续深耕绿色动力创新赛道，推动一项项自主技术走出实验室、走向广阔应用场景。源源不断的科创成果奔赴公路、驶向江海、布局低空领域，以产学研融合创新助力动力装备产业自主可控，推动实体经济与绿色低碳深度融合。（2026年7月27日 无锡观察）
