国内首个氢内燃机城市级综合应用示范工程签约!2024氢内燃机发展“声势渐弱”?
文章来源:全球氢能、沧州政务、中国汽车报
5月25日,沧州市政府与北京氢燃科技有限公司签署“国内首个氢内燃机城市级综合应用示范场景引领工程”合作协议。同时,国华(沧州)综合能源有限公司与北京氢燃科技有限公司就具体推进事宜签署合作框架协议。
图源沧州政务
根据协议,沧州市政府和北京氢燃科技有限公司将按照“协同发展、合作共赢、诚信务实”的原则,围绕打造“国内首个氢内燃机城市级综合应用示范场景引领工程”,全面深化合作。
北京氢燃科技有限公司是依托北京理工大学氢内燃机研究团队组建的学科性公司,继承北京理工大学氢内燃机团队的已有开发成果和经验,在氢内燃机工程样机及关键零部件研制、工程化与产品化开发等方面建立全链条的设计、检测能力,逐步形成氢内燃机产业链相关的设计技术、检测技术和标准体系,探索氢能规模化应用的解决方案,有效支撑碳达峰与碳中和国家战略。
据报道,2024年开年,中关村道依茨氢气内燃机合资项目在北京经济技术开发区(北京亦庄)签约落地,该项目总投资6亿元,未来将推动国际氢能前沿技术在中国落地,该合资项目将引进全球领先的氢气内燃机技术,开发氢气内燃机产品,并提供高效的零碳清洁能源解决方案,推广氢能源示范应用场景。[相关阅读:总投资6亿元!道依茨氢内燃机合资项目落地北京;2024年氢内燃机正面临怎样的难题?]
进入2024年,氢内燃机的发展似乎有些“声势渐弱”,那么氢内燃机发展前景究竟如何?
2023年年末,北京理工大学机械与车辆工程学院教授孙柏刚在公开活动上表示,由于兼有传统内燃机和燃料电池的优点,通过提升技术可靠性、动力性及经济性,氢内燃机将从根本上为用户提供一个“买得起+用得起”的零碳解决方案,是我国交通领域迈向氢能源经济的现实途径。
氢内燃机,也叫氢燃料发动机、燃氢发动机、氢气发动机,是以传统内燃机为基础,通过改变燃料供应系统、喷射系统以及燃料等,燃烧氢气产生动力,从而驱动车辆的行驶。与传统的燃油发动机相比,氢内燃发动机不会产生有害气体,也可以达到零排放的目的,因此成为了环保和节能领域的研究热点。
在业内人士看来,氢内燃机的原理类似于传统内燃机,保留了其主要结构与系统,对氢气燃料的成分变化不敏感。因此,在燃料使用要求方面,对氢气纯度的要求较低。同时,氢内燃机不需要贵金属催化剂,也在很大程度上解决了燃料电池技术的高成本问题。未来,氢内燃机应用场景将更宽广,更具成本和推广优势。
更重要的是,氢内燃机可以使用传统内燃机的大部分零部件,因此能大幅降低制造成本。“在大家的固有印象里,中国车企在传统汽车领域一直处于落后状态,但事实早已今非昔比。”业内相关人士透露,经过多年的努力,我国内燃机技术已经取得了长足进步,尤其在先进燃烧技术、智能控制技术、有害排放控制、整机轻量化等方面取得了丰硕成果,不落后于跨国车企。在大力发展氢内燃机的当下,可以更好地让中国车企充分发挥多年来在内燃机领域积累的实力,从而实现资源的优化配置。
近年来,国内企业在积极推动燃料电池技术发展的同时,也同样没有放弃对氢内燃机的关注,包含五菱柳机、一汽集团、潍柴动力等多家企业在氢内燃机领域加大投入力度,在技术研发、产品应用等方面不断取得进展。
全球氢能根据网络公开信息整理,存在疏漏,仅供参考
不过目前,我国氢内燃机发展还处在初始阶段,很多领域仍有空白,还需要政策支持和企业高校协同突破技术瓶颈。
必须要面对的是,与氢燃料电池一样,氢内燃机的推广与应用也受制于产业链与配套基础设施等问题——
政策上,在目前出台的相关国家和地方的政策和规划文件中,均将氢能在道路交通领域的应用聚焦在氢燃料电池技术方面,很少提及氢燃料内燃机,在各地出台的关于氢能的中长期发展战略规划里,同属于氢能应用的氢内燃机很少被提及。在汽车产业政策中还未将氢内燃机纳入新能源汽车政策规划体系,也就是说,氢内燃机还未获得正规授权,难以实现车辆上牌,使得不能获得相应的财税、政策和科技补贴红利,较大程度限制了其发展进程。
氢内燃机相关技术标准不完善,缺乏检验检测认证相关法规,标准化体系化工作亟待建立健全。
氢能基础配套设施建设缺乏,氢气的能源属性及工业属性未进行区分。氢气属于易燃气体,作为重要的工业原料之一,始终以危化品进行管理,一定程度上限制了氢在道路车辆上的广泛应用。有专家呼吁氢气参照天然气管理模式,将氢气纳入能源管理范畴。
“加快国家燃氢内燃机全产业链发展步伐,离不开国家出台以鼓励燃氢内燃机动力技术全领域应用示范为指导方向的相关扶持政策。”去年,玉柴股份电气技术高级技师在两会上建议国家加大燃氢内燃机动力在全产业链的发展,“建议国家能够立足于燃氢内燃机动力装备多领域示范、氢能动力系统测试验证等应用场景,指导我国企业开展分布式、模块化的高效灵活制氢关键技术研究与示范项目,加快燃氢内燃机动力在我国的推广应用。”
另外需要注意的是,虽然企业接连发布氢内燃机点火的消息,不少厂商也推出了样机,但还有不少技术工作要做,比如,基础验证及突破氢气喷嘴等关键零部件瓶颈,同时,研究者们还在通过改进内部燃烧过程、优化氢气混合比例、使用催化剂等技术手段,进一步提高氢内燃发动机的效率与稳定性,以保障可靠性和安全性。
此外,技术上,氢燃机还有个重要挑战来自于热效率,据业内相关人士透露,当前相关企业都在致力于通过现有内燃机研发资源,开发高效率燃氢发动机技术,缩小其与燃料电池动力效率的差距,甚至做到与燃料电池动力相同的效率。
关于氢内燃机的未来,博世方面表示,到2030年,其氢气内燃机销量将超过10万台。该公司人士认为:“氢发动机具备柴油发动机的所有功能,但最重要的是,它不仅是碳中和产品,还将助力快速且经济高效地进入氢动力移动出行领域。”
如今,在全球能源绿色化的大背景下,不同的动力路线擅长的领域和场景不尽相同,逐渐呈现出百花齐放的市场格局,氢内燃机作为能够实现传统化石能源替代的可行性技术路线,前路漫漫亦灿灿。
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