傳統(tǒng)內(nèi)燃機行業(yè)向低碳轉(zhuǎn)型 最大馬力燃氫發(fā)動機下線

近日，廣西玉柴機器股份有限公司(以下簡稱玉柴)YCK16H燃氫發(fā)動機在高效節(jié)能環(huán)保內(nèi)燃機國家工程研究中心成功焚燒。
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“此次大排量、大馬力燃氫發(fā)動機焚燒是我國傳統(tǒng)內(nèi)燃機工業(yè)在氫能時代背景下動力轉(zhuǎn)型的又一重要效果，不僅進一步豐富了我國燃氫發(fā)動機的產(chǎn)品型譜，并且也標志著我國內(nèi)燃機行業(yè)在掌握大規(guī)模、低本錢使用氫能的要害技能方面邁出了要害步伐。”中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會常務(wù)副會長兼秘書長邢敏告知科技日報記者。

燃氫發(fā)動機歸納比較優(yōu)勢明顯

國務(wù)院出臺的《2030年前碳達峰行動計劃》明確要求，在2030年非化石動力的使用份額要達到25%，活躍擴大包含氫能在內(nèi)的清潔動力在交通運輸范疇的使用。

邢敏介紹，氫能的首要使用方式有燃氫內(nèi)燃機和燃料電池兩種，關(guān)于作為交通運輸范疇節(jié)能減排主戰(zhàn)場的內(nèi)燃機體系來說，氫能燃料是一種理想的零碳燃料。一起，內(nèi)燃機是最早進行氫能使用的動力體系，國外企業(yè)和科研機構(gòu)已經(jīng)掀起研究熱潮，也取得了一定的效果，但受制、儲、運的技能和本錢約束，氫能在高度商業(yè)化的動力商場一向未能成為主角。

除了制、儲、運的技能和本錢約束外，將氫氣用作發(fā)動機的燃料還面臨著其他方面的技能挑戰(zhàn)。比如，氫氣焚燒快、擴散快、易點燃的特色帶來較高熱功率的一起，也帶來了回火、早燃、爆震的“惡疾”。一起，燃氫發(fā)動機排溫相對較低，且含水量大，給后處理體系帶來了功率和耐久的挑戰(zhàn)。截至目前，燃氫發(fā)動機還暫未形成老練商場，在歐洲也僅僅處于探究和示范運轉(zhuǎn)階段。

邢敏表示，即便目前氫能在大規(guī)模低本錢使用方面仍然存在技能瓶頸，可是氫能登上動力商場的舞臺已是大勢所趨。

他說，相關(guān)于燃料電池，燃氫內(nèi)燃機在制造本錢、使用本錢和動力性等方面有明顯優(yōu)勢，并且能夠很大程度沿襲現(xiàn)有的零部件和出產(chǎn)制造體系，下降大規(guī)模投資帶來的商業(yè)危險。特別對中重卡、船機、工程機械等大負荷和高功率密度的使用場景來說，燃氫發(fā)動機在提供新的零碳解決計劃的一起又能保持自身的高熱功率。從用戶層面來看，由于外觀、聲響、工作方式都與咱們了解的內(nèi)燃機相似，且可靠性和耐用性可與柴油發(fā)動機相媲美，選擇安裝燃氫發(fā)動機的重型商用車或?qū)⒊蔀橹髁鞣较颉?br />
北京理工大學(xué)機械與車輛工程學(xué)院教授孫柏剛相同看好燃氫發(fā)動機的未來遠景。“燃氫發(fā)動機不僅氫能使用功率高，解決了純電體系的里程焦慮，并且充氫比燃油車加油的時間還短，一旦技能老練、基礎(chǔ)設(shè)施完善，燃氫發(fā)動機的推廣將迎來爆發(fā)式增長。”他說。

加快促進“氫燃料+發(fā)動機”商場化

玉柴總工程師林鐵堅介紹，此次玉柴焚燒成功的YCK16H重型缸內(nèi)直噴燃氫發(fā)動機采用了先進的燃料高壓共軌、高壓缸內(nèi)直噴技能和雙流道增壓技能，能夠按需求在缸內(nèi)完結(jié)均質(zhì)焚燒或者分層焚燒，動力性更強、熱功率更高、穩(wěn)定性更好。且該產(chǎn)品對燃料純度的適應(yīng)性較高，能夠適配灰氫、綠氫、甲醇在線制氫等多種途徑制備的燃料，根據(jù)用戶需求和燃料制、儲、運的基礎(chǔ)條件，自由組合燃料供應(yīng)，是一種高適應(yīng)性、靈敏可控的零碳動力解決計劃。YCK16H燃氫發(fā)動機可用于重型商用車等場景。

YCK16H燃氫發(fā)動機并不是玉柴在燃氫技能路線上的第一次探究。在2021年12月，玉柴就推出了我國首臺面向城市客車、市政、環(huán)衛(wèi)、物流配送范疇的中型燃氫發(fā)動機YCK05H。在完結(jié)中型燃氫發(fā)動機平臺、燃料電池體系開發(fā)之后，又推出YCK16H重型燃氫發(fā)動機。

“氫燃料+發(fā)動機”，正在成為商用車低碳多元化技能路線中的重要一員。除了玉柴，解放、濰柴、康明斯、道依茨等企業(yè)，也正活躍推進氫燃料發(fā)動機的研發(fā)、使用。如一汽解放(7.890,-0.14,-1.74%)發(fā)布的氫氣直噴發(fā)動機，具有氫氣單燃料缸內(nèi)直噴、氫氣單燃料缸內(nèi)和氣道混合噴發(fā)、氨氣和氫氣雙燃料噴發(fā)才能，可靈敏轉(zhuǎn)化成氫氣、氨氣等零碳燃料產(chǎn)品。

“伴隨著整個工業(yè)鏈上制、儲、運、用的全方位前進，氫能預(yù)計將成為內(nèi)燃機行業(yè)前進的重生動力。2022年，玉柴還將繼續(xù)加大研發(fā)投入，加強專利布局，進一步提升YCK05H、YCK16H燃氫發(fā)動機的熱功率和動力性，并嘗試整車示范運轉(zhuǎn)。咱們企業(yè)猜測，在未來3年，燃氫發(fā)動機在熱功率方面將會繼續(xù)突破44%，氮氧化物排放也將會直接滿足下一階段的重型商用車排放法規(guī)要求;在未來5年，燃氫發(fā)動機將會邁過耐久性、可靠性等產(chǎn)品門檻，完結(jié)商場化。”玉柴技能研究院院長王輝博士表示。