国内首台氨氢融合直喷零碳内燃机点火成功

(资料图片仅供参考)

佛山新闻网讯 记者何宇扬 通讯员王志方报道：6月28日，由一汽解放和佛山仙湖实验室李骏院士工作站联合举办的“氨氢融合 创领未来”一汽解放氨氢融合直喷零碳内燃机点火仪式在长春和苏州以连线形式两地同步举行。活动现场，氨氢融合直喷零碳重型商用内燃机首发点火成功，标志着李骏院士工作站在发动机整机设计技术突破、发动机燃烧构型突破、发动机燃料喷射和供给系统及后处理系统取得实质性的突破和创新，让我国在新能源内燃机的研发已走在世界前列。

氨氢融合直喷零碳重型商用内燃机。

此次成功点火的氨氢融合直喷零碳内燃机是由佛山仙湖实验室李骏院士工作站主导开发，是国内首台氨氢融合直喷零碳重型商用卡车内燃机，该技术成果彰显了李骏院士工作站科学合理的“研发模式创新”新思维，实现“以氨载氢、以氢促氨、氨氢融合、零碳安全、节能高效”的新理念。通过对氨内燃机在交通运输商用车辆上的应用仿真与TCO经济分析，与所有动力构型包括氢燃料电池动力相比，氨氢融合直喷零碳内燃机全生命周期成本在行业发展的各个阶段都具有绝对的经济优势，甚至超过现有传统柴油车辆的使用经济指标。在续驶里程方面，以长途重载牵引车为例，纯电只能达到500km,氢燃料电池能够达到800km,而氨内燃机能够达到1500km左右，完全满足长途道路运输的要求。

据了解，氨氢融合直喷内燃机在研发过程中经历了诸多技术挑战，燃烧机理不完善、喷雾特性欠缺、排放机理不清晰、冷启动特性不了解等困难。

在燃料喷射和供给系统方面，为实现氨的高压喷射，李骏院士工作站既要克服氨无碳润滑不好的问题，还要解决氨的腐蚀性问题；氨在常温常压下为气态，零下33度或者10个大气压则变成液态，在日常使用环境下可能会跨气、液两种状态，整个氨供给系统需要根据氨理化特性控制好其气液状态。现有的喷射器及供给系统是不能满足要求的，李骏院士工作站和相关供应商共同研制出了适合氨燃料的喷射和供给系统。

在发动机排放方面，因为氨是含氮燃料，在燃烧时既会产生燃料NOx，也会产生空气NOx，另外在燃烧不完全时还会存在NH3，由此需要采用特殊的方法控制和平衡这些排放物，需要机内与机外协同控制。李骏院士工作站联合了后处理器供应商共同开发研制了适合氨氢融合发动机的后处理器协同，以实现发动机近零排放标准，满足国6及未来的排放法规。为了简化燃料供给，避免加氢难题，李骏院士工作站联合相关机构开发研制了车载氨裂解设备，车辆只需携带一种氨燃料，给车辆使用带来了极大的方便。

为了满足氨氢融合发动机点火和开发的实验需求，李骏院士工作站需要搭建新实验台架，这个台架除了要满足商用卡车发动机对转速、扭矩、燃烧、油耗、排放、压力、温度、流量等测量要求和对进气、冷却、通风等控制条件要求外，还要求实验室既涉氢又涉氨，能提供需求压力、温度、流量和状态要求的氨和氢，并实现准确计量，需要满足氢，氨发动机试验室防爆要求、安全要求、环保要求。台架具备自动测量和优化功能，测功机满足400kW以上发动机功率测量要求，排放设备能准确进行氨，氢，NOx排放测量，超过6通道燃烧分析仪，100个左右不同量程温度，压力测量，10个左右涉氢不同量程温度压力测量。

仙湖实验室科研人员与工作人员合影。

李骏表示，交通运输碳中和的内涵是实现“从油井到油箱，从油箱到车轮”的全过程“净零碳”，因此，探索我国实现汽车运输装备碳中和的能源革命、燃料革命和动力革命之路意义重大，基于氢氨融合零碳动力的商用车碳中和技术是具有前瞻性和创新性的技术发展方向。

关键词：