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工信部发文力挺!氢能内燃机汽车上线不再遥远!

日期:2021-08-12    来源:氢能汇

国际氢能网

2021
08/12
08:39
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关键词: 氢气内燃机 一汽集团 宝马

8月10日,工信部答复十三届全国人大四次会议第5736号建议时表示,下一步将积极配合相关部门制定氢能发展战略,研究推动将氢气内燃机纳入其中予以支持。

工信部将根据氢气发动机技术进步和应用推广情况,进一步评估现行标准体系的适应性和差异性,提前布局相关标准预研,适时推动急需标准制定,有力支撑氢气汽车科学合理发展。

工业和信息化部认为,目前,氢能在汽车领域的应用主要是燃料电池汽车,氢气汽车发展还处于初期状态,未来可能成为重要的应用领域之一。

截然不同的技术路线

氢能汇记者获悉,目前研究氢燃料电池技术的企业很多,研究氢能内燃机的却相对较少。实际上两者是完全不同的技术路线。

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。

氢气内燃机的反应原理则比较简单,就是是以内燃机燃烧氢气(通常透过分解甲烷或电解水取得)产生动力推动汽车。

因为两者是不同的技术路线,也就让这两种技术对氢气的纯度要求截然不同。

北京理工大学教授孙柏刚说:“氢能是未来的发展方向之一,不少企业非常关注,氢燃料电池和氢能发动机分别由不同的机构开展研发。氢燃料电池像一位千金小姐,需要‘吃细粮’,氢气的纯度需要达到99.99%。氢能发动机可以‘吃粗粮’,更像一位精壮的小伙子,对氢气的纯度没有特别要求。现有的发动机产业不需要大改造就能转型氢能发动机,助力实现‘双碳’目标。”

曾经被宝马公司放弃的技术

事实上人们对氢能内燃机技术的研发很早就开始了,上世纪70年代开始,一大批汽车企业和科研机构投入到相关研究中,经过几十年的努力,取得了一定的成果,但最终竟然没有一款氢能发动机量产上市。

宝马公司是其中的佼佼者,早在2000年,兰茨胡特工厂为BMW Hydrogen 7车型提供了氢燃料发动机和采用砂芯成型的高精度铸件。但该公司在投入大量人力和资金研发氢能内燃机的过程中发现,氢气在燃烧时很难控制,氢能内燃机在实际燃烧过程中故障重重。此外,上世纪的氢能发动机普遍存在功率密度低的缺点,很难满足车辆的使用要求。

因此宝马最后放弃了氢能内燃机的研发,直接投身于燃料电池领域。并且在该领域取得了技术进步。宝马公司日前公布,2022年将基于现款BMW X5小规模生产BMW i Hydrogen NEXT车型,配备氢燃料电池驱动系统。车型的开发得益于宝马集团第五代eDrive电力驱动系统,利用创新技术进一步实现碳减排。

一汽集团成功突破

虽然宝马公司在开发氢能内燃机的路上渐行渐远,但我们国家的一汽集团却在该领域取得了突破式进展。

日前,一汽集团首台氢能发动机点火仪式在北京理工大学举行。一汽创新技术研究院院长李红建表示:“氢能发动机和氢燃料电池将构成一汽集团氢能战略的两大组成部分。”

原来,一汽集团在与北京理工大学合作的过程中就把氢能内燃机此前存在一些问题一一破解。在氢能内燃机领域研发出缸内直喷技术,缸内直喷氢气喷射系统具备量产可行性。这项关键技术可以解决气道喷射燃烧的方法不好应对的问题。

此外,针对此前氢能内燃机的能量密度不足问题,通过增压技术的进步终于满足了氢能发动机对功率的需求,从以前的30kW/L提高到80kW/L,翻了一倍多。

氢能汇记者了解到,使用氢能发动机后,机动车尾气排放可以直接升级到国七排放标准,氢能发动机的尾气中没有二氧化碳和颗粒物,在测试中有碳氢化合物和一氧化碳,不过数量极少。

由此可见,工信部此时对氢能内燃机发文支持,旨在促进氢能内燃机和氢燃料电池的同步发展。正如全国政协副主席、中国科学技术协会万钢所讲:“今后一段时间,氢能和燃料电池发动机将是我们发展的重要方向!”


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