广汽集团1.5L氢燃料发动机首发亮相！内燃机“氢”转型这个方向发展如何了？
6月28日，广汽集团在 2022 广汽科技日上发布了1.5L氢内燃机，该款1.5L氢燃料发动机首发亮相，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。
同时，广汽全新氢能概念车绿境SPACE亮相。该车采用了MPV的外观设计，整体的设计较为圆润，并搭载了氢能动力系统。此外广汽还发布了钜浪氢混系统。
2020年7月，广汽集团也发布了试制成功的首款氢燃料电池乘用车——Aion LX Fuel Cell，标志着广汽氢能乘用车布局获得实质性进展。广汽集团表示，将利用自身在造车、氢燃料电池汽车与纯电动汽车研发的经验优势，为推动广州氢能产业发展与终端能源消费结构改善发挥引领作用。
该车型搭载了新源动力股份有限公司自主研发生产的HYMOD-70型金属双极板燃料电池模块，燃料电池系统额定功率超过65kW，最高效率超过62%，可实现-30℃一键低温启动。同时，车载储氢系统采用两个70MPa氢瓶，最多可储存5.2kg氢气，加满氢气NEDC工况续航里程超过650km，整体技术指标达到国内领先、国际先进水平。
长期以来，广汽坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展之路。2021年广汽集团发布了“GLASS绿净计划”及碳中和目标，致力通过绿色低碳发展行动，实现可持续发展。
值得注意的是，在此次发布会上，广汽集团1.5L氢燃料发动机首发亮相，近期，先后已有多家企业发布氢内燃机相关产品。
5月9日，在加利福尼亚举办的ACT Expo展会上，康明斯展示了其最新的15L氢内燃机。该发动机基于康明斯最新的适用于多种燃料的发动机平台，该平台的发动机气缸垫下方的大部分零部件结构相似，而气缸垫上方则根据不同燃料的类型，采用不同的零部件组合。作为康明斯推进零碳目标战略的重要组成部分，该发动机可使用清洁、零碳的氢气作为燃料，助力客户加速温室气体减排。
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。本款氢气发动机属13L重型发动机，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，可灵活转化成氢气、氨气等净零碳燃料产品。
6月15日上午，在“腾飞吧！山东高端装备制造”山东重工新科技成果展上，中国重汽·潍柴动力联合发布全国首台商业化氢内燃机重卡，该车为中国重汽全新一代黄河品牌高端重卡，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%。
目前，在全球减排的重压之下，商用车行业正面临着一场能源动力革命，随着各种电动化技术的兴起，内燃机面临着退出历史舞台的可能。因此，很多企业都在考虑一个问题，能否在发展纯电和氢燃料电池等新能源技术的同时，找到第三种技术路线：既能够满足减排要求，又可以充分利用现有的内燃机工业基础。显然，氢内燃机是一个最合适的选择。
近年来，国内外均有研究机构在开发氢内燃机，以直喷氢内燃机为例，国外已开发的氢内燃机机型和参数如图所示。从下图中可以看出，直喷氢内燃机总体热效率都大于 35%，在稀燃条件下的热效率大于40%。
相对于氢燃料电池，氢内燃机具有其独特的优势：
大部分零件与汽油机/柴油机相同，物料成本低约为1.3万元。
可使用现有生产线，节约成本。
耐久性高，约为30万公里。
对氢气纯度要求低，不依赖稀有金属。
换句话说，从排放来看，氢内燃机虽然达不到氢燃料电池技术的零排放，但与传统内燃机相比，其除了释放微量二氧化碳（来自环境空气和润滑油）之外，唯一的污染物是氮氧化物（NOx）。而通过先进的燃烧过程和相对简单的后处理系统，氮氧化物排放也可以接近于零；从工作原理来看，氢发动机和天然气发动机类似，可沿用现有的内燃机工业体系进行开发，大部分零部件与现有内燃机成熟产品通用，可极大缩短开发周期，更快实现商业化；对于用户而言，在使用方面也和天然气卡车类似，车上带有储氢罐，可通过加注氢气保证续驶里程。
也因此，当前在纯电动和氢燃料技术研发如火如荼的大背景下，国内和国际的多家头部商用车企也没有放弃氢内燃机技术的开发以及相关产品的发布。从技术本身来看，尽管燃烧策略有所变化，但氢内燃机本质上还是一台燃烧氢气的内燃机，它可以充分利用现有内燃机行业的研发、制造、供应链资源，快速实现量产，并在最终成本上做到与传统内燃机接近，这是其他新能源技术都无法比拟的优势。
未来氢能产业应用的发展呈现多元化趋势，借助突出的成本优势和产业链基础，氢内燃机也是内燃机转型路上一个不错的选择与尝试。
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编辑：戴戴联系邮箱：daixinxin@acmi.org.cn
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