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三家发布新品!氢内燃机的政策春天会来吗?

日期:2022-06-29    来源:国际能源网/氢能汇

国际氢能网

2022
06/29
17:29
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关键词: 氢内燃机 氢燃料电池 氢发动机

6月28日,广汽科技日。广汽在这一天发布了氢发动机等多项领先科技,以及一款全新的氢能源概念车“绿境SPACE”。其中氢能源供动力系统是由1.5L氢发动机+两挡双电机+插电式动力电池组成。

1.5L氢燃料发动机是首发亮相,采用了氢气缸内直喷技术,最高热效率达到44%,氢耗≤0.84kg/100km,已成功运转超过12000小时,充分展现广汽集团在氢能动力领域丰富的技术储备。

氢内燃机最根本的优势在于成本低

虽然我们常听到的是氢燃料电池在车辆的应用消息,但在今年6月,我国的氢内燃机成果纷纷出炉。

6月8日,由一汽解放自主设计研发的国内首款重型商用车缸内直喷氢气发动机成功点火并稳定运行。运转功率超500 马力,指示热效率突破55%,相关产品具备氢气单燃料缸内直喷、氢气单燃料缸内和气道混合喷射、氨气和氢气双燃料喷射能力。

6 月15日上午,在山东重工新科技成果展上,中国重汽和潍柴动力联合发布全国首台商业化氢内燃机重卡,该车为搭载潍柴动力自主开发的13L氢内燃机,实现了有效热效率 41.8%。

接着就是6月28日的广汽科技日。广汽发布了1.5L 氢内燃机,广汽同时发布了钜浪氢混系统。

本月内一连三起氢内燃机相关新品发布,让人不得不关注氢内燃机的价值。

氢燃料电池是通过氢气和氧气的混合燃烧从而产生热量,制造电能,驱动车辆,而氢内燃机的原理类似于传统内燃机,直接将氢气作为燃料在内燃机内部燃烧。

和氢燃料电池相比,氢内燃机可以说有优点有劣势。

就优点来说,首先,氢内燃机的工作原理和普通内燃机原理一样,制造和生产流程无需过多改造。其次,氢气纯度要求不一样,相比之下氢燃料电池堆氢气纯度要求很高,至少也得99.99%,而氢内燃机则不仅可以烧氢气,还能将氢气和甲醇掺着燃烧。

第三,从前两个特点产生出成本优势。因为和传统汽油内燃机、天然气内燃机相仿,技术改造成本就低,所以成本是氢燃料电池价格的 1/10 甚至 1/20。

第四,氢内燃机还可以通过与锂电池的配合,形成混动方案。比如广汽的钜浪氢电混动系统即是其一。

技术提升有望弥补劣势吗?

但劣势也很容易将所有优势化解,那就是效率。目前燃料电池的效率基本在 60% 左右,而锂电池发电效率已经能达到95%,本来在效率上,燃料电池跟锂电池比已经不是长项,氢内燃机在效率方面更是拖后腿,大约在 40% 左右。广汽公布的数据41.8%。这就意味着要背更多的氢,要么就是频繁加氢。本来氢燃料电池与锂电池相比之下的续航里程优势就这样被消解。

当然,最大的劣势还表现在政策方面。目前各地发布的以氢驱动的车辆的补贴政策,都是针对燃料电池车辆,尤其是氢燃料电池车辆。对氢内燃机车辆的补贴尚无提及。

今年全国两会上,全国人大代表、广西玉柴机器股份有限公司新品试制装配工段工段长许燕妮曾提出,氢内燃机已成为发动机行业落实“双碳”目标的重要路径之一,不容忽视。全国人大代表,吉利商用车集团首席科学家刘汉如则已接连两年为氢内燃机发声,建议将氢内燃机纳入氢能战略,设立氢气内燃机专项,建立若干示范工程等。

玉柴和吉利在氢内燃机上已经起步良久。2021年12月21日,玉柴在北京理工大学正式发布中国首台商用车燃氢内燃机。而刘汉如背后代表的吉利商用车集团也有一款基于汉马动力13L天然气发动机的AVL氢气发动机进入研究阶段,热效率预测在45%以上。

上柴也在去年12月召开了一场氢气发动机预研项目启动会。争取用一年时间,完成样机开发点火及有关优化标定工作。当然更受瞩目的是6月初一汽集团首台氢能发动机成功点火。

业内人士挺氢内燃机和氢燃料电池的专业人士都有不少。目前来看,氢内燃机没有政策优势,但仍有一些企业在进行研发,显示出这也是氢能利用的一个方向。发动机巨头康明斯在今年1月发布消息称,康明斯已和物流运输公司Werner Enterprises共同宣布,Werner公司车队将启动康明斯最新15L氢内燃机运营验证。该15L氢内燃机可使用康明斯电解槽生产的绿氢作为燃料,实现零排放。今年5月,康明斯正式发布了 15L 氢内燃机。丰田也已经宣布,计划在以丰田卡罗拉运动版为基础的赛车上搭载氢燃料发动机。显然这套技术的推动并不是我国企业一意孤行。

诚然,更多的学者和生产厂商认为这两方事实上是竞合关系,都将在各自的路径中发现更加完美的利用方式。

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