專家視角
歐洲目前正在大力發展氫能動力產業,除了氫燃料電池外,目前歐洲幾乎所有的主流商用車主機廠都在關注或者已經開始對氫氣發動機的可行性研究,已經成立了包括主機廠、關鍵零部件等22家企業的氫氣發動機聯盟。
歐盟二氧化碳排放法規要求基于2019年二氧化碳的排放量,2025年減少15%,2030年減少30%。這就要求在2025年就要有零二氧化碳的動力總成解決方案,重型商用車由于二氧化碳排放總量較大,成為關注焦點。
氫氣發動機燃燒氫氣不產生二氧化碳排放,也是零碳排放,是實現二氧化碳排放法規的快速可靠的技術方案,可以利用現有的內燃機技術,以及配套供應鏈。同時氫氣發動機使用的燃料氫氣純度的要求不高,甚至可以直接使用鋼鐵及化工產業的工業副產氫,不需要進一步的提純。
氫氣發動機的供氫系統與燃料電池相同,發動機本體機與天然氣發動機接近,增加了氫氣噴射系統,后處理主要處理氮氧化物,甚至比柴油發動機還要簡單,總體技術可靠性高,成本低。
氫發動機和燃料電池在長途卡車應用中的總體熱效率相當,而燃料電池比氫發動機需要更大的整車冷卻力,限制了應用,特別是低速高負荷運行工況的整車,因此,氫氣發動機更適用于重載、非道路、建筑和專用商用車。氫發動機的開發和生產雖然具有挑戰性,但由于成熟技術的使用,減少了開發時間,可以滿足歐盟2025年碳排放的要求。考慮到可靠性,成本,經濟性,氫發動機是一個非常有吸引力的零二氧化碳商用車動力總成技術解決方案。
我國目前也在大力發展氫能產業,現有工業副產氫制氫潛力450萬噸以上,可直接用于氫氣發動機使用,加氫站運營也超過100座,發展潛力巨大。
為此,特別建議:
一、將氫氣內燃機納入氫能發展戰略。氫氣發動機作為零二氧化碳排放技術是氫燃料電池非常好的補充技術,彌補了燃料電池一些不適用的應用場景。而氫氣供給系統又完全與燃料電池相同,不增加額外的負擔。氫氣發動機的成本更低,熱效率相當。
二、鼓勵進行氫氣發動機及車輛的研發,進行核心技術攻關。加快氫氣發動機的研發,進行示范應用和推廣,可以快速高效的實現零碳排放效果,成本更低。希望國家能夠給予氫氣發動機及車輛的研發給予財政和政策支持。
三、加強標準體系制定。氫氣發動機的研發目前在國際上也是剛開始,應當盡快進行相關標準制定。
來源:漢馬科技集團