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    氫內燃機卡車 碳中和背景下的又一風口

    【卡車之家 原創】氫內燃機可以簡單的理解為燒氫氣的發動機。和目前十分火爆的氫燃料電池原理不同,氫內燃機基本原理與普通天然氣發動機 一樣,按照吸氣—壓縮—做功—排氣4個沖程來完成化學能向機械能的轉化,只是氫內燃機里的燃料是氫氣。

    氫內燃機卡車 碳中和背景下的又一風口

    長城研發的氫內燃機

    ●  為什么氫內燃機忽然熱門了起來 碳中和政策是主要原因

    氫內燃機的歷史可以追溯到1807年,當時瑞士人伊薩克·代·李瓦茨研發了第一款單缸氫氣內燃機。上世紀70年代后,蘇聯、德國、日本、美國、中國都有氫內燃機的技術投入,但是離占據主流還有相當長的距離,更多是實驗室產品和概念車。

    近兩年,氫內燃機突然火爆,不少品牌開始重啟這一項目,和全球性的碳中和政策脫不開關系?紤]到可靠性、成本、經濟性,氫內燃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,也是降低對石油依賴的重要方案。

    氫內燃機卡車 碳中和背景下的又一風口

    曼恩的氫內燃機

    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。比如曼恩計劃在2021年正式推出樣車。2023年或2024年講首批車輛交給用戶試運營。

    2021年7月16日下午,國新辦就2021年上半年中央企業經濟運行情況舉行新聞發布會。國務院國資委秘書長、新聞發言人彭華崗介紹,超過三分之一的中央企業已經在制定包括制氫、儲氫、加氫、用氫等全產業鏈布局,取得了一批技術研發和示范應用成果。如長城汽車已經有成品的氫內燃機發布。

    ●  氫內燃機是如何運作的 它的優缺點是什么

    氫內燃機卡車 碳中和背景下的又一風口

    在結構上氫內燃機和天然氣發動機非常相似

    氫內燃機的供氫系統與氫燃料電池車相同。發動機本體與天然氣發動機類似,增加了氫氣噴射系統,后處理主要處理氮氧化物,總體技術可靠性高,成本低,還能對現有車輛進行改裝升級,在環保方面潛力很大。

    同時,氫內燃機使用的燃料氫氣,對純度的要求不高,可以直接使用工業副產氫,不需要進一步的提純,進一步降低了成本。(氫燃料電池對于氫的純度就有一定的要求。)

    另外,氫內燃機比氫燃料電池更加適應高負荷運行工況,更適用于重載、非道路、建筑和專用商用車。

    除了優點外,氫內燃機目前一樣存在著問題。由于氫氣的點火能量低、燃燒速度快、燃燒溫度高等特性,因此氫內燃機易發生早燃、回火和NOx排放高等缺點。另外制氫污染、儲運成本高等問題同樣限制著氫內燃機的發展。

    ●  氫燃料卡車是不是轉移污染 綠氫又是什么

    氫內燃機卡車 碳中和背景下的又一風口

    目前技術水平下,氫燃料車依舊存在污染轉移的情況

    關于新能源車,一直有怎么一個說話,其實它們并不環保,只是將污染進行了轉移。對于氫內燃機和氫燃料電池來說,都存在這個問題。

    因為目前氫氣提煉的工藝主要有甲醇制氫、水電解制氫、天然氣制氫三種,其中天然氣制氫占據絕對主流。而天然氣制氫,在生產過程中會產生大量的二氧化碳,對環境不友好。因此這種方式生產的氫氣也被稱為棕色、灰色或者藍色氫氣。

    與之相對應的就是在生產過程中基本不會產生溫室氣體的綠色氫氣,主要是由可再生能源水電解制氫獲得。這種模式生產原材料和能源都是可再生資源,對環境友好,但是這種模式需要耗費大量的電能,缺乏成本競爭力。

    ●  編后語

    在全球碳中和的背景下,氫燃料電池卡車成為了行業新的寵兒,氫內燃機作為一個很好的補充手段也開始受到行業的重視。雖然現在還沒有太多的影響力,但是未來幾年,相關產品和技術肯定會有一個爆發式的呈現,讓我們拭目以待。(文/鐘丹軍)

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