號稱媲美柴油機 美國展示新型氫能發(fā)動機
近日,美國西南研究院對外公布展示了一款面向中型商用卡車的氫內(nèi)燃機樣機。
區(qū)別于氫燃料電池,該機型屬于燃燒氫氣做功的內(nèi)燃機,實驗室測試下動力、扭矩表現(xiàn)可以對標(biāo)同級別柴油發(fā)動機,為重卡零碳化提供一條新的技術(shù)路線。
這款發(fā)動機采用火花塞點火燃燒氫氣,依靠渦輪增壓器強化進(jìn)氣,解決氫內(nèi)燃機傳統(tǒng)短板“低轉(zhuǎn)速扭矩不足”的問題,實現(xiàn)接近柴油機的扭矩輸出,適配卡車重載起步的工況需求。
研發(fā)團(tuán)隊從單缸樣機起步,重點攻克氫氣早燃、燃燒不穩(wěn)定等行業(yè)難題,重新設(shè)計進(jìn)氣道、加大進(jìn)氣門,搭配專用氫氣噴射器,依靠電控系統(tǒng)精準(zhǔn)管控噴射時機、點火、增壓壓力與空燃比,保障燃燒效率與運行穩(wěn)定。
從排放層面,燃燒氫氣幾乎不產(chǎn)生二氧化碳,主要排放物僅為氮氧化物,配合后處理裝置,尾氣可以滿足美國超低氮氧化物排放法規(guī),遠(yuǎn)低于現(xiàn)行 EPA 限值。
對比氫燃料電池,氫內(nèi)燃機最大優(yōu)勢是可以大量復(fù)用現(xiàn)有內(nèi)燃機工業(yè)供應(yīng)鏈,整機改造成本更低,不需要依賴昂貴的電堆材料,對于商用車企業(yè)來說技術(shù)遷移門檻更小。
不過該技術(shù)依舊存在明顯短板,氫內(nèi)燃機綜合熱效率仍略低于主流柴油機與氫燃料電池;氫氣儲存、加氫基礎(chǔ)設(shè)施仍是現(xiàn)實阻礙;同時氫氣高壓噴射、抗早燃的零部件成本依然偏高。
此外還需指出,目前該機型僅處于實驗室樣機階段,尚未進(jìn)入量產(chǎn)裝車,距離真正商業(yè)化落地還有較長周期。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為,它不會完全替代燃料電池,更多是重卡脫碳的備選方案,適合看重現(xiàn)有工業(yè)體系延續(xù)性的商用車場景,未來表現(xiàn),還要看后續(xù)實車道路測試以及氫能產(chǎn)業(yè)鏈配套完善進(jìn)度。


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