氢内燃机具有零碳排放、高可靠性、低成本等显著优势,已被诸多发动机、主机厂商视为汽车动力系统绿色转型的重要技术路线。
近期,潍柴、玉柴、一汽解放、一汽红旗、东风柳汽、广汽、吉利等行业龙头企业推出多款氢内燃机及整车产品,部分企业已经开始推动氢内燃机实车示范运行,引起业界广泛关注。
当前,氢内燃机发展到什么阶段了?氢内燃机实车示范运行有何意义?
氢内燃机的商业化进展加快
今年以来,氢内燃机方面发展速度显著加快,发动机、主机厂不断升级氢内燃机性能,积极推动氢内燃机从实验室研发走向实车示范运行,同时还多次向外公布了市场端的订单计划。
在产品性能方面,发动机厂家不断进行迭代更新,让氢内燃机的性能升级,扩展燃料适配性,降低早燃风险等。9月,潍柴全新一代15L缸内直喷氢内燃机配套中国重汽全新一代黄河整车正式亮相德国汉诺威车展,其功率可达560马力,最大扭矩为2600N·m,可兼顾甲醇、天然气多种燃料,零部件通用性高达90%以上。
11月,潍柴推出了重型商用缸内直喷氢内燃机8L氢内燃机,采用缸内低压直喷氢气喷射路线,低能量火花点火方式与缸内温度流场的精确管理,有效降低了早燃风险,现已配套安装陕重汽M6000载货车。
氢内燃机的实车示范运行瞄准了商用车和乘用车领域。在商用车领域,10月21日,美国首个搭载氢内燃机的8级重卡——搭载由康明斯X15N天然气发动机改装的氢内燃机车辆已投入车队应用展示。
在乘用车领域,11月14日,传祺新能源E9氢混版参加氢内燃机实车示范运行,这是全球首款上路示范运行的氢混整车。示范运行路线包括园区路、市区路、市郊路、高速路、加氢站,路线里程达到35km,示范运行周期为6个月。
值得一提的是,氢内燃机市场订单计划主要集中在重卡、非道路设备及发电机组方面。重卡方面,4月,曼恩旗下氢内燃机卡车MAN hTGX正式上市销售,最初计划的小型系列约有200辆,最早将于2025年交付给德国、荷兰、挪威、冰岛和部分非欧洲国家的客户。
非道路设备方面,据公开消息,JCB的氢内燃机装载机在今年销量将增长到23辆,未来还有氢内燃机伸缩臂叉车将推向市场,预计到2030年,非道路设备市场中的氢内燃机车辆销量将达到2720辆。
发电机组方面,9月25日消息,道依茨在北京投入运行了第一台其开发的氢内燃发电机,并与中关村国家创新区(ZGC)签署了合资企业合同,将向中国供应100台氢动力发电机。
氢内燃机是未来传动解决方案之一
氢内燃机的发展速度不断加快,这背后有市场的期待,而这种期待源自对氢内燃机优势及未来前景的肯定。
氢内燃机受到多数汽车发动机及主机厂企业的热捧,其中一个重要原因是它在燃烧过程中的绿色排放优势。氢内燃机在燃烧过程中很少会产生温室气体和其它有害物质,降低氢内燃机在工作时产生的空气质量问题方面的影响。在低碳减排的全球浪潮下,氢内燃机的这种优势日益凸显,对企业的吸引力剧增。
除了考虑氢内燃机的绿色无污染优势,发展氢内燃机的初期投资成本相对较低也是国内外发动机、主机厂商选择发展氢内燃机的原因之一。氢内燃机在行业几十年来久经验证的内燃机技术基础上进行转型过渡,并且采用的零部件也与目前可进行商业运营的车辆所采用的零部件高度通用,极大地简化了车辆制造商集成复杂性,因此投入成本相对较少。
氢内燃机绿色高效,同时成本投入可控,还顺应了国家发展氢能产业的时代趋势等多种因素共同铸就了氢内燃机的“高性价比”,并推动其较为快速地进入到产业化示范运行的阶段。
现实依旧有骨感的一面。虽然当前氢内燃机的发展进程加快,但并不意味着氢内燃机现阶段的挑战完全消失了,现阶段还面临着技术成熟度仍需提高、氢能制储运加相关配套设施不完善、针对氢内燃机的政策支持有限等问题。今后业界仍要从实际出发,携手共同解决现实难题,如此才能更好地推进氢内燃机的商业化之路。
康明斯全球道路和皮卡业务副总裁Jane Beaman对外表示:“深入探讨氢能发动机的未来对于促进该技术的发展具有重要意义。相信在全球政策支持和基础设施建设的双重推动下,我们必将携手实现氢能作为未来能源的愿景,并推动氢内燃机技术的蓬勃发展。”
整体来看,氢内燃机的市场化进程提速是行业内各方共同努力的结果,随着产业化的不断推进,氢内燃机有望成为推动全球汽车行业传动解决方案绿色化的重要力量。
在示范运行周期之后,相信氢内燃机的技术路线验证、准入与可行性政策方面的研究会有更多进展,高工氢电将持续关注。