【成果播報】

　　◎本報記者 劉 昊 通訊員 曹萬(wan) 萬(wan)

　　發動機排量達15.93升，最大馬力達560馬力——這是目前我國排量最大、馬力最大的燃氫發動機。

　　近日，廣西玉柴機器股份有限公司（以下簡稱玉柴）YCK16H燃氫發動機在高效節能環保內(nei) 燃機國家工程研究中心成功點火。

　　“此次大排量、大馬力燃氫發動機點火是我國傳(chuan) 統內(nei) 燃機產(chan) 業(ye) 在氫能時代背景下動力轉型的又一重要成果，不僅(jin) 進一步豐(feng) 富了我國燃氫發動機的產(chan) 品型譜，而且也標誌著我國內(nei) 燃機行業(ye) 在掌握大規模、低成本利用氫能的關(guan) 鍵技術方麵邁出了關(guan) 鍵步伐。”中國內(nei) 燃機工業(ye) 協會(hui) 常務副會(hui) 長兼秘書(shu) 長邢敏告訴科技日報記者。

　　燃氫發動機綜合比較優(you) 勢明顯

　　國務院出台的《2030年前碳達峰行動方案》明確要求，在2030年非化石能源的使用比例要達到25%，積極擴大包括氫能在內(nei) 的清潔能源在交通運輸領域的應用。

　　邢敏介紹，氫能的主要利用方式有燃氫內(nei) 燃機和燃料電池兩(liang) 種，對於(yu) 作為(wei) 交通運輸領域節能減排主戰場的內(nei) 燃機係統來說，氫能燃料是一種理想的零碳燃料。同時，內(nei) 燃機是最早進行氫能利用的動力係統，國外企業(ye) 和科研機構已經掀起研究熱潮，也取得了一定的成果，但受製、儲(chu) 、運的技術和成本限製，氫能在高度商業(ye) 化的能源市場一直未能成為(wei) 主角。

　　除了製、儲(chu) 、運的技術和成本限製外，將氫氣用作發動機的燃料還麵臨(lin) 著其他方麵的技術挑戰。比如，氫氣燃燒快、擴散快、易點燃的特點帶來較高熱效率的同時，也帶來了回火、早燃、爆震的“頑疾”。同時，燃氫發動機排溫相對較低，且含水量大，給後處理係統帶來了效率和耐久的挑戰。截至目前，燃氫發動機還暫未形成成熟市場，在歐洲也隻是處於(yu) 探索和示範運行階段。

　　邢敏表示，即便目前氫能在大規模低成本應用方麵依然存在技術瓶頸，但是氫能登上能源市場的舞台已是大勢所趨。

　　他說，相對於(yu) 燃料電池，燃氫內(nei) 燃機在製造成本、使用成本和動力性等方麵有顯著優(you) 勢，而且可以很大程度沿用現有的零部件和生產(chan) 製造體(ti) 係，降低大規模投資帶來的商業(ye) 風險。尤其對中重卡、船機、工程機械等大負荷和高功率密度的應用場景來說，燃氫發動機在提供新的零碳解決(jue) 方案的同時又能保持自身的高熱效率。從(cong) 用戶層麵來看，由於(yu) 外觀、聲音、工作方式都與(yu) 大家熟悉的內(nei) 燃機相似，且可靠性和耐用性可與(yu) 柴油發動機相媲美，選擇裝配燃氫發動機的重型商用車或將成為(wei) 主流方向。

　　北京理工大學機械與(yu) 車輛工程學院教授孫柏剛同樣看好燃氫發動機的未來前景。“燃氫發動機不僅(jin) 氫能利用效率高，解決(jue) 了純電係統的裏程焦慮，而且充氫比燃油車加油的時間還短，一旦技術成熟、基礎設施完善，燃氫發動機的推廣將迎來爆發式增長。”他說。

　　加速促進“氫燃料+發動機”市場化

　　玉柴總工程師林鐵堅介紹，此次玉柴點火成功的YCK16H重型缸內(nei) 直噴燃氫發動機采用了先進的燃料高壓共軌、高壓缸內(nei) 直噴技術和雙流道增壓技術，可以按需求在缸內(nei) 實現均質燃燒或者分層燃燒，動力性更強、熱效率更高、穩定性更好。且該產(chan) 品對燃料純度的適應性較高，可以適配灰氫、綠氫、甲醇在線製氫等多種途徑製備的燃料，依據用戶需求和燃料製、儲(chu) 、運的基礎條件，自由組合燃料供給，是一種高適應性、靈活可控的零碳動力解決(jue) 方案。YCK16H燃氫發動機可用於(yu) 重型商用車等場景。

　　YCK16H燃氫發動機並不是玉柴在燃氫技術路線上的第一次探索。在2021年12月，玉柴就推出了我國首台麵向城市客車、市政、環衛、物流配送領域的中型燃氫發動機YCK05H。在完成中型燃氫發動機平台、燃料電池係統開發之後，又推出YCK16H重型燃氫發動機。

　　“氫燃料+發動機”，正在成為(wei) 商用車低碳多元化技術路線中的重要一員。除了玉柴，解放、濰柴、康明斯、道依茨等企業(ye) ，也正積極推進氫燃料發動機的研發、應用。如一汽解放發布的氫氣直噴發動機，具備氫氣單燃料缸內(nei) 直噴、氫氣單燃料缸內(nei) 和氣道混合噴射、氨氣和氫氣雙燃料噴射能力，可靈活轉化成氫氣、氨氣等零碳燃料產(chan) 品。

　　“伴隨著整個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈上製、儲(chu) 、運、用的全方位進步，氫能預計將成為(wei) 內(nei) 燃機行業(ye) 進步的新生動力。2022年，玉柴還將繼續加大研發投入，加強專(zhuan) 利布局，進一步提升YCK05H、YCK16H燃氫發動機的熱效率和動力性，並嚐試整車示範運行。我們(men) 企業(ye) 預測，在未來3年，燃氫發動機在熱效率方麵將會(hui) 持續突破44%，氮氧化物排放也將會(hui) 直接滿足下一階段的重型商用車排放法規要求；在未來5年，燃氫發動機將會(hui) 邁過耐久性、可靠性等產(chan) 品門檻，實現市場化。”玉柴技術研究院院長王輝博士表示。