燃料發(fā)動機，將化學能直接轉化為機械能的一種動力設備，可以應用在汽車、船舶、飛機、電力等行業(yè)中。燃料發(fā)動機利用燃料燃燒來產生化學能，可以采用的燃料包括柴油、汽油、天然氣、液化石油氣等化石燃料，以及甲醇、乙醇、甲烷、氨氣、氫氣等清潔燃料。
　　燃料發(fā)動機的工作原理是，空氣經過濾后由進氣系統(tǒng)進入燃燒室，為燃料燃燒提供氧氣，燃燒室中的燃料點燃后燃燒，產生高溫高壓氣體，推動活塞運動產生動力，將化學能轉化為機械能，驅動發(fā)電機發(fā)電，將機械能轉化為電能，多余的氣體經處理后由排氣系統(tǒng)排放。
　　燃料發(fā)動機可以提供強勁動力，應用范圍廣泛，特別是在交通工具領域滲透率高。傳統(tǒng)燃料發(fā)動機主要采用柴油、汽油，存在排放含有固體顆粒物、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化合物等成分的尾氣污染大氣環(huán)境的缺點。隨著碳達峰、碳中和目標不斷推進，低碳、零碳燃料發(fā)動機發(fā)展受到關注。
　　汽車是燃料發(fā)動機的重要下游市場。在全球范圍內，隨著居民收入水平提升、消費能力增強，乘用車、商用車保有量不斷增大，汽車節(jié)能減排成為實現“雙碳”目標的重要組成部分。從我國來看，2024年2月1日，國家發(fā)改委修訂發(fā)布的新版《產業(yè)結構調整指導目錄（2024年本）》，將低碳、零碳燃料發(fā)動機及核心零部件列為鼓勵類項目。
　　低碳、零碳燃料發(fā)動機的技術路線主要包括兩大塊。一是，傳統(tǒng)柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機熱效率提高，單位燃料利用效率提升，減少燃料消耗的同時降低排放。目前，國內外多家發(fā)動機研制廠商已經推出了多款熱效率高于50%的柴油發(fā)動機，以及熱效率達到44%的汽油發(fā)動機。
　　二是，低碳、零碳燃料的使用，例如使用氫氣、甲醇、乙醇等清潔燃料替代化石燃料。以氫燃料發(fā)動機為例，其直接以氫氣為燃料，氫氣燃燒產物為水，排放具有零碳特點。氫能被譽為終極能源，利用太陽能、風能生產的電力電解水制氫，可以實現氫能整個生產應用過程無任何環(huán)境污染，但氫氣存在易燃易爆缺點，現階段其存儲系統(tǒng)還在不斷優(yōu)化。
　　在未來較長一段時間內，我國燃料發(fā)動機低碳化、零碳化發(fā)展，將呈現雙技術路線并進的局面。