近日,广西玉柴机器股份有限公司(以下简称玉柴)YCK16H燃氢发动机在高效节能环保内燃机国家工程研究中心成功焚烧。
“此次大排量、大马力燃氢发动机焚烧是我国传统内燃机工业在氢能时代背景下动力转型的又一重要效果,不仅进一步丰富了我国燃氢发动机的产品型谱,并且也标志着我国内燃机行业在掌握大规模、低本钱使用氢能的要害技能方面迈出了要害步伐。”中国内燃机工业协会常务副会长兼秘书长邢敏告知科技日报记者。
燃氢发动机归纳比较优势明显
国务院出台的《2030年前碳达峰行动计划》明确要求,在2030年非化石动力的使用份额要达到25%,活跃扩大包含氢能在内的清洁动力在交通运输范畴的使用。
邢敏介绍,氢能的首要使用方式有燃氢内燃机和燃料电池两种,关于作为交通运输范畴节能减排主战场的内燃机体系来说,氢能燃料是一种理想的零碳燃料。一起,内燃机是最早进行氢能使用的动力体系,国外企业和科研机构已经掀起研究热潮,也取得了一定的效果,但受制、储、运的技能和本钱约束,氢能在高度商业化的动力商场一向未能成为主角。
除了制、储、运的技能和本钱约束外,将氢气用作发动机的燃料还面临着其他方面的技能挑战。比如,氢气焚烧快、扩散快、易点燃的特色带来较高热功率的一起,也带来了回火、早燃、爆震的“恶疾”。一起,燃氢发动机排温相对较低,且含水量大,给后处理体系带来了功率和耐久的挑战。截至目前,燃氢发动机还暂未形成老练商场,在欧洲也仅仅处于探究和示范运转阶段。
邢敏表示,即便目前氢能在大规模低本钱使用方面仍然存在技能瓶颈,可是氢能登上动力商场的舞台已是大势所趋。
他说,相关于燃料电池,燃氢内燃机在制造本钱、使用本钱和动力性等方面有明显优势,并且能够很大程度沿袭现有的零部件和出产制造体系,下降大规模投资带来的商业危险。特别对中重卡、船机、工程机械等大负荷和高功率密度的使用场景来说,燃氢发动机在提供新的零碳解决计划的一起又能保持自身的高热功率。从用户层面来看,由于外观、声响、工作方式都与咱们了解的内燃机相似,且可靠性和耐用性可与柴油发动机相媲美,选择安装燃氢发动机的重型商用车或将成为主流方向。
北京理工大学机械与车辆工程学院教授孙柏刚相同看好燃氢发动机的未来远景。“燃氢发动机不仅氢能使用功率高,解决了纯电体系的里程焦虑,并且充氢比燃油车加油的时间还短,一旦技能老练、基础设施完善,燃氢发动机的推广将迎来爆发式增长。”他说。
加快促进“氢燃料+发动机”商场化
玉柴总工程师林铁坚介绍,此次玉柴焚烧成功的YCK16H重型缸内直喷燃氢发动机采用了先进的燃料高压共轨、高压缸内直喷技能和双流道增压技能,能够按需求在缸内完结均质焚烧或者分层焚烧,动力性更强、热功率更高、稳定性更好。且该产品对燃料纯度的适应性较高,能够适配灰氢、绿氢、甲醇在线制氢等多种途径制备的燃料,根据用户需求和燃料制、储、运的基础条件,自由组合燃料供应,是一种高适应性、灵敏可控的零碳动力解决计划。YCK16H燃氢发动机可用于重型商用车等场景。
YCK16H燃氢发动机并不是玉柴在燃氢技能路线上的第一次探究。在2021年12月,玉柴就推出了我国首台面向城市客车、市政、环卫、物流配送范畴的中型燃氢发动机YCK05H。在完结中型燃氢发动机平台、燃料电池体系开发之后,又推出YCK16H重型燃氢发动机。
“氢燃料+发动机”,正在成为商用车低碳多元化技能路线中的重要一员。除了玉柴,解放、潍柴、康明斯、道依茨等企业,也正活跃推进氢燃料发动机的研发、使用。如一汽解放(7.890,-0.14,-1.74%)发布的氢气直喷发动机,具有氢气单燃料缸内直喷、氢气单燃料缸内和气道混合喷发、氨气和氢气双燃料喷发才能,可灵敏转化成氢气、氨气等零碳燃料产品。
“伴随着整个工业链上制、储、运、用的全方位前进,氢能预计将成为内燃机行业前进的重生动力。2022年,玉柴还将继续加大研发投入,加强专利布局,进一步提升YCK05H、YCK16H燃氢发动机的热功率和动力性,并尝试整车示范运转。咱们企业猜测,在未来3年,燃氢发动机在热功率方面将会继续突破44%,氮氧化物排放也将会直接满足下一阶段的重型商用车排放法规要求;在未来5年,燃氢发动机将会迈过耐久性、可靠性等产品门槛,完结商场化。”玉柴技能研究院院长王辉博士表示。
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