近日，“氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)技術(shù)討論會(huì)”在北京召開(kāi)，會(huì)議聚焦新時(shí)期的雙碳目標(biāo)，共話氫能在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用與未來(lái)。會(huì)上，浙江吉利新能源商用車(chē)集團(tuán)有限公司首席科學(xué)家劉漢如指出，在動(dòng)力技術(shù)路線多元化競(jìng)技的新時(shí)代，氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)是碳中和目標(biāo)下重型商用車(chē)的重要解決方案之一。同時(shí)，他進(jìn)一步指出，發(fā)展新能源商用車(chē)要結(jié)合國(guó)情，多方探索實(shí)踐。

“雙碳”目標(biāo)倒逼行業(yè)加速改革

伴隨著2020年“雙碳”目標(biāo)的提出，我國(guó)在道路交通領(lǐng)域面臨著較大的減碳?jí)毫?，特別是商用車(chē)領(lǐng)域。商用車(chē)作為生產(chǎn)資料，這確定了其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的地位，但是因耗能過(guò)高也決定了其將作為節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)。中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)付于武曾指出，一輛商用車(chē)碳排放是乘用車(chē)的20倍，它注定是節(jié)能減排的重點(diǎn)。

2021年5月在中國(guó)科學(xué)院學(xué)部大會(huì)上，丁仲禮院士在《中國(guó)碳中和框架路線圖研究》報(bào)告時(shí)提出，“碳中和”過(guò)程既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇，其過(guò)程不僅將會(huì)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大轉(zhuǎn)型，還將會(huì)是一場(chǎng)涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。完成這個(gè)大轉(zhuǎn)型，需要在能源結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)、人為固碳“三端發(fā)力”。

在我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)完成雙碳目標(biāo)的征途中，商用車(chē)是完成突破的重中之重。因此，無(wú)論是地方政府還是相關(guān)企業(yè)，都非常重視商用車(chē)的碳排放，都在探索解決方案。新能源汽車(chē)作為突破口之一，電動(dòng)汽車(chē)占據(jù)了絕大部分份額，但是其因受電池技術(shù)的限制也面臨著不少困境：百余年以來(lái)的研究，電池的能量密度無(wú)法實(shí)現(xiàn)革命性提升。

因此，尋求新的動(dòng)力路徑一直被學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界所重視。劉漢如先生作為產(chǎn)業(yè)界的代表，幾十年如一日聯(lián)動(dòng)產(chǎn)、學(xué)、研人士，為商用車(chē)的動(dòng)力技術(shù)路線做了不少有益探索和找到了未來(lái)的發(fā)展方向。劉漢如認(rèn)為，發(fā)展新能源汽車(chē)不能只盯著純電動(dòng)和氫燃料電池技術(shù)路線，利用光伏、風(fēng)力發(fā)電電解水制氫與碳捕捉CO2合成制甲醇也是未來(lái)發(fā)展方向，推廣綠色甲醇(液態(tài)氫動(dòng)力)，使用甲醇對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)意義重大。

要結(jié)合國(guó)情發(fā)展新能源商用車(chē)

甲醇作為一種低碳清潔燃料，是目前被公認(rèn)的能量載體，被認(rèn)為是氫的最佳載體，既可以消納二氧化碳，通過(guò)水蒸氣重整又可以產(chǎn)生氫能。我國(guó)富煤、缺油、少氣，甲醇對(duì)改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和國(guó)家能源安全意義重大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，我國(guó)原油進(jìn)口依賴度已達(dá)73%，天然氣進(jìn)口依賴度也在40%以上。生產(chǎn)甲醇的主要原料是煤炭和天然氣，作為煤炭資源大國(guó)，煤制甲醇用于燃料大有可為。

相比燃料電池，甲醇在商用車(chē)領(lǐng)域有更大發(fā)展?jié)摿?。甲醇用于?nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)攻克。經(jīng)過(guò)10幾年的技術(shù)攻關(guān)，我國(guó)甲醇內(nèi)燃機(jī)取得重要進(jìn)展和突破，如吉利集團(tuán)從2005年開(kāi)始嘗試甲醇汽車(chē)，2019年發(fā)布全球首款遠(yuǎn)程M100甲醇重卡，成為當(dāng)時(shí)唯一獲得工信部甲醇重卡產(chǎn)品公告的企業(yè)。

在動(dòng)力系統(tǒng)方面，遠(yuǎn)程汽車(chē)堅(jiān)持多元化動(dòng)力發(fā)展，積累了包括純電動(dòng)(含換電)、增程混動(dòng)、氫燃料、甲醇等動(dòng)力技術(shù)能力。據(jù)劉漢如介紹，基于漢馬動(dòng)力13L天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的AVL氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)入研究階段，燃燒研究結(jié)果表明，熱效率預(yù)測(cè)在45%以上。這也與國(guó)際上的趨勢(shì)相一致，相關(guān)資料顯示，歐洲目前正在大力發(fā)展氫能動(dòng)力產(chǎn)業(yè)，除了氫燃料電池以外，歐洲主流商用車(chē)整車(chē)廠都在關(guān)注或者已經(jīng)開(kāi)始對(duì)氫內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行可行性研究。

劉漢如進(jìn)一步指出氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)是碳中和目標(biāo)下重型商用車(chē)的重要解決方案之一，其歸因于以下六方面因素：一是氫燃料具有零排放的潛力;二是重型氫內(nèi)燃機(jī)成本接近于柴油機(jī)和氣體機(jī);三是高負(fù)荷區(qū)具有較高的綜合效率;四是可短時(shí)間內(nèi)推向市場(chǎng);五是對(duì)氫氣的純度要求低，可靠性類(lèi)似氣體機(jī);六是可以延續(xù)傳統(tǒng)動(dòng)力車(chē)的生命周期，并使現(xiàn)有設(shè)施不被浪費(fèi)。

作為務(wù)實(shí)的產(chǎn)業(yè)界人士，劉漢如認(rèn)為發(fā)展新能源和新能源商用車(chē)，要結(jié)合國(guó)情，也不要僅僅盯著純電驅(qū)動(dòng)和氫燃料電池技術(shù)路線，而要多方探索實(shí)踐，尋求和創(chuàng)造更好更適合的產(chǎn)品和商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。

據(jù)了解，本次會(huì)議由工信部甲醇汽車(chē)推廣應(yīng)用專(zhuān)家指導(dǎo)委員會(huì)主辦，中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)三個(gè)分支機(jī)構(gòu)和北京市內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)合作聯(lián)合承辦。(張卓然)

關(guān)鍵詞： 汽車(chē) 動(dòng)力 商用車(chē) 甲醇 內(nèi)燃機(jī)