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摘要：目前，到年，已有超过12个国家宣布碳中和（CN），全球汽车企业也纷纷宣布以电动化为核心的CN努力。现在电动汽车被寄予厚望，我们经常听到以下问题。“内燃机汽车能生存吗？”——我们AICE的回答是“是”。目前，我们正在通过产学官合作推动研究，旨在通过融合CASE等尖端技术来创造一种可以实现CN的新型内燃机。在本文中，我们将解释实现AICE的CN的技术场景。从AICE目前的研究来看，本期特刊针对三个案例介绍了技术努力。有关AICE研究的示例，请参阅本文。内燃机汽车实现碳中和（CN）的挑战实现CN的三种技术让我们以欧盟委员会（EC）的情景（图1）为例，从各国对CN的努力探索实现CN的情景。EC情景通过将CO2排放量减少90%并将CO2去除量增加一倍来实现CN。实现CN的目的不是将CO2排放量减少到零，而是通过结合CO2吸收和去除技术，将其减少一定量，以实现CO2几乎为零的目标。　从表1所示的汽车公司（大众和通用）实现CN的情景来看，两家公司都列出了通过电气化提高效率和使用可再生能源作为CO2减排技术。，CO2吸收/去除技术和三种技术都列出来了。

图1欧盟委员会实现碳中和的情景

表1汽车企业实现碳中和的情景实现电动汽车(BEV)的CN的挑战在内燃机问题之前，组织了对CN实现寄予厚望的电动汽车（BEV）的技术问题。　表2显示了当前的问题。第一个问题“发电过程中的二氧化碳排放量”预计将通过各国持续向可再生能源的转变来解决。此外，第二期“电池制造过程中的二氧化碳排放量”预计将通过在制造、再利用和回收电池过程中使用可再生能源来显着改善。　第三个问题，“电池资源枯竭问题”，与未来BEV数量的增加密切相关，因此我们试图预测年的BEV数量（图2）。首先，年拥有的四轮汽车数量估计为20亿辆（其中14.2亿辆为乘用车）。锂储量万吨（碳酸锂当量），BEV和混合动力汽车（HEV）电池锂用量为20公斤/辆、4公斤/辆，截至年乘用车电动化率辆%的条件下，纯电动汽车的保有量将达到亿辆，约占年乘用车保有量的3%。为了向年增加BEV的数量，需要针对第三个问题的技术解决方案，例如减少稀有金属的使用和开发新材料。

表.2电动汽车（BEV）存在的问题及对策

图2年锂储量与BEVHEVs分布数量的关系

内燃机汽车技术挑战和AICE技术场景配备内燃机的车辆的问题是驾驶时燃料燃烧产生的二氧化碳排放。为了将这种二氧化碳排放量降至零，必须通过各种技术控制排放，并将其与二氧化碳吸收和去除技术相结合。AICE已将解决此问题的四个步骤定义为技术方案。然后，通过数值分析验证了每一步选择的研究项目的效果。假设年汽油动力车辆的WelltoWheelCO2排放量为%，则表明通过提高发动机效率的措施，例如：提高平均热效率和提高最大热效率。此外，如果包括车辆效率提升，例如AI控制和减重，则可以降低到20%。此外，目标是通过CO2去除技术实现零排放（图3）。通过作为汽车减少80%的CO2排放量，与传统的CO2排放量相比，CN燃料供应和CO2捕获量将显着减少，CN燃料供应和价格将降低。预计将产生巨大影响关于二氧化碳捕集系统的实际应用等问题。

图3CN内燃机汽车技术场景及计算结果

AICE的角色和未来表3显示了AICE的作用。虽然实现内燃机汽车的CN是一项巨大的挑战，但我们正在通过产官学合作推动研究，以便日本整个交通部门能够顺利过渡到CN社会。基于四个技术场景，AICE还针对乘用车、大型车辆、工程机械等所有搭载内燃机的车辆制定了到年降低到目标值的技术场景（3）。　在本篇专文中，将从发动机热效率提升、余热回收和人工智能控制三个领域的研究中报告目前正在进行的研究。未来，认为AICE最大的作用是通过日本产学合作，即所谓的科学与工程的融合，在早期展示内燃机汽车CN的技术场景。

表3AICE的作用

　　

(1)U.S.GeologicalSurvey:MineralCommoditySummaries8,p.98(8)

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