傳統內燃機行業向低碳轉型 最大馬力燃氫發動機下線

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

燃氫發動機歸納比較優勢明顯

國務院出臺的《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燃機和燃料電池兩種，關于作為交通運輸范疇節能減排主戰場的內燃機體系來說，氫能燃料是一種理想的零碳燃料。一起，內燃機是最早進行氫能使用的動力體系，國外企業和科研機構已經掀起研究熱潮，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，將氫氣用作發動機的燃料還面臨著其他方面的技能挑戰。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。截至目前，燃氫發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階段。

邢敏表示，即便目前氫能在大規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，相關于燃料電池，燃氫內燃機在制造本錢、使用本錢和動力性等方面有明顯優勢，并且能夠很大程度沿襲現有的零部件和出產制造體系，下降大規模投資帶來的商業危險。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燃機相似，且可靠性和耐用性可與柴油發動機相媲美，選擇安裝燃氫發動機的重型商用車或將成為主流方向。

北京理工大學機械與車輛工程學院教授孫柏剛相同看好燃氫發動機的未來遠景。“燃氫發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、基礎設施完善，燃氫發動機的推廣將迎來爆發式增長。”他說。

加快促進“氫燃料+發動機”商場化

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

YCK16H燃氫發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、環衛、物流配送范疇的中型燃氫發動機YCK05H。在完結中型燃氫發動機平臺、燃料電池體系開發之后，又推出YCK16H重型燃氫發動機。

“氫燃料+發動機”，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，也正活躍推進氫燃料發動機的研發、使用。如一汽解放(7.890,-0.14,-1.74%)發布的氫氣直噴發動機，具有氫氣單燃料缸內直噴、氫氣單燃料缸內和氣道混合噴發、氨氣和氫氣雙燃料噴發才能，可靈敏轉化成氫氣、氨氣等零碳燃料產品。

“伴隨著整個工業鏈上制、儲、運、用的全方位前進，氫能預計將成為內燃機行業前進的重生動力。2022年，玉柴還將繼續加大研發投入，加強專利布局，進一步提升YCK05H、YCK16H燃氫發動機的熱功率和動力性，并嘗試整車示范運轉。咱們企業猜測，在未來3年，燃氫發動機在熱功率方面將會繼續突破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要求;在未來5年，燃氫發動機將會邁過耐久性、可靠性等產品門檻，完結商場化。”玉柴技能研究院院長王輝博士表示。