大功率氢内燃机，氨氢融合燃料零碳动力氢擎澎湃

于7月2日召开的第二十六届中国科协年会主论坛上发布的2024重大科学问题中的“十大前沿科学问题”中将 “实现氨氢融合燃料零碳大功率内燃机高效燃烧与近零排放控制” 列入其中;

随着2030年碳达峰日期日益临近,以及氢气制备技术的日益发展,多种形式的用氢技术路线逐步显现;其中氢内燃机可直接利用现有内燃机生产和供应链条,通过较小改动实现燃料替代,从而大幅降低了前期基础设施投资。同时,氢内燃机在重型商用车、工程机械、发电机组等领域拥有广阔的应用前景。

据悉,氢成绿动新能源(武汉)有限公司的企业获得千万级天使轮融资,对于氢内燃机行业具有重要意义。首先,这将进一步推动氢内燃机技术的创新和发展,促进氢能源的应用和普及;其次,本轮融资是“氢内燃机”行业的第一次受到资本市场关注,她将提升行业整体研发实力、受关注度,推动行业向更高水平发展;吸引更多资本进入氢内燃机行业,共同推动绿色能源的发展。

氢成绿动新能源主要围绕氨氢融合燃料零碳大功率内燃机生产、制造、研发、测试的产学融合转化企业,企业于2024年7月1日在其新建的测试基地内实现氢内燃机点火和运行;该企业一期建设用于“氢内燃机”可靠性测试验证手段为国内首台套可以连续不中断运转500小时的“氢内燃机测试台架”,将绿氢管道持续供氢输送至氢内燃机测试现场。

依托华中科技大学产学研融合发展的“氢成绿动”氨氢融合大功率测试基地

三年内氢成绿动总投入测试基地将投入超1亿元,2024年将完成氨氢大功率内燃机可靠、耐久检测基地建设,建设面积7000㎡ 的基于氢基燃料内燃机测试基地。

基于零碳/低碳燃料的制-储-用一体化集成应用的先进内燃动力系统

华中科技大学能源与动力学院成晓北教授、博士生导师(在内燃机燃烧学领域有40余年的科学研究沉淀)。他表示:氢气发动机可以应用已有的传统发动机生产线和产业链。一方面,中国传统发动机存量大,生产链齐全,可以发挥传统内燃机固有的优势和特点,升级为增量价值;另一方面,传统发动机应用零碳或者低碳燃料后,同样能实现“碳中和”“碳达峰”目标。

同时,成晓北还指出,此前,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。“在国家政策的导向支持下,大批企业积极探索氢能使用技术,各行业都在为氢能的大规模应用做着技术和商业准备工作。”成晓北告诉记者;“

随着全球对清洁能源的需求日益增长,氢能源作为一种清洁、高效的能源形式,正受到越来越多的关注。氢内燃机作为氢能源应用的重要领域之一,具有广阔的市场前景。

国际上,Verhelst等人对氢内燃机(HICE)与氢燃料电池汽车(FCEV)的成本效益进行了系统对比分析,结果表明:在轻型客车领域,当年产量达到10万辆以上时,FCEV的经济性优于HICE;但在重型卡车、公交车等领域,即便年产量低至5000辆,HICE仍能保持显著的成本优势。这意味着,在可预见的未来,氢内燃机在特定领域的经济竞争力不容忽视。

氢成绿动新能源公司二期建设计划2024年10月近5500㎡ 新能源业态测试实验室及生产基地建设,测试能力将进一步涵盖新型燃料内燃机、燃料电池、电解制氢、氢安全等领域,目标为解决“实现氨氢融合燃料零碳大功率内燃机高效燃烧与近零排放控制”提供共享平台测试服务。

其发布的基于零碳/低碳燃料的制-储-用一体化集成应用的先进内燃动力系统将形成传统行业的新质生产力。

依托华中科技大学产学研融合发展的“氢成绿动”二期测试基地

氢成绿动新能源(武汉)有限公司负责人表示:未来氢成绿动新能源公司将加大研发力量、产创融合创新驱动发展,并与母校华中科技大学继续合作推动产业创新深度融合;

“未来氢成绿动新能源将通过自主品牌系列产品研发、落地,重点瞄准氢内燃机应用场景的商业路径、以及组建团队促进热管理全系统开发;他认为:对于重达约15吨的小型车辆,电池电动解决方案通常是合适的。然而,操作重量高达40吨且能量要求高的大型机器的情况有所不同。在这种情况下,氢往复式活塞发动机被证明是理想的。“

笔者获悉,目前世界范围内推出首台装有氢内燃机(氢发动机)的大型轮式装载机、氢内燃机商用车、氢内燃机农用机械及发电机组已层出不穷,有理由相信这一新业态将伴随2023年碳达峰迎来新质发展。

回顾2024,政策持续加力的氢内燃机市场迎来跨越式发展的一年,为迎接2030年碳达峰蓄势而发。3月份,人大代表发声,建议设立国家级的氢燃料内燃机研发专项;4月中国内燃机学会成立碳中和创新联合体;组织成立了“氨发动机创新联合体”和“氢发动机创新联合体”。7月2日第二十六届中国科协年会主论坛上科协万钢主席发布的2024重大科学问题中的“十大前沿科学问题”中将 “实现氨氢融合燃料零碳大功率内燃机高效燃烧与近零排放控制” 列入其中。

2024年7月国家发布《新能源汽车”重点专项 2024 年度项目申报指南》,列入重型商用车混合动力专用氨内燃机(共性关键技术)、重型商用车混合动力专用氢内燃机(共性关键技术)两项项目。

中国内燃机学会已于4月成立碳中和创新联合体,共筑造产学研协同发展里程碑

事莫明于有效,论莫定于有证;随着加氢站等基础设施的日臻完善,为规模化发展氢内燃机创造了良好的外部条件,氢内燃机与氢燃料电池的竞合关系,在市场业态竞争下,为碳中和提供不同技术路线,各具优势。若能将氢内燃机纳入地方氢能产业发展规划, 借助已有产业政策形成合力,有望进一步加速其产业化进程。如上政策活动的发布,可以预见,氢内燃机产业将成为整个氢能经济体系中不可或缺的重要组成部分,为推动能源结构转型、实现"双碳"目标做出积极贡献。