康明斯：你問(wèn)我答｜三分鐘掌握“氫”知識(shí)

傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)是大家的“老朋友”了，純電動(dòng)大家也不陌生，但關(guān)于氫內(nèi)燃機(jī)，你了解嗎？

近期康哥收到很多關(guān)于氫內(nèi)燃機(jī)的私信提問(wèn)，今天康哥現(xiàn)場(chǎng)答疑，歡迎圍觀！

發(fā)動(dòng)機(jī)能否用氫驅(qū)動(dòng)？

康哥

當(dāng)然可以！在工作原理和結(jié)構(gòu)方面，氫內(nèi)燃機(jī)與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)十分相似。氫內(nèi)燃機(jī)可以燃燒零碳燃料——氫氣，產(chǎn)生動(dòng)力，并通過(guò)車輛配備高壓儲(chǔ)氣瓶，實(shí)現(xiàn)氫氣安全的儲(chǔ)存和釋放。

氫內(nèi)燃機(jī)是一種切實(shí)可行的解決方案嗎？

康哥

從技術(shù)角度而言，氫內(nèi)燃機(jī)是一種切實(shí)可行的解決方案。而且氫內(nèi)燃機(jī)和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)很相似，內(nèi)燃機(jī)是有史以來(lái)最可靠的機(jī)械設(shè)備之一?？梢哉f(shuō)，氫內(nèi)燃機(jī)兼具可行性和可靠性。

目前，在（美國(guó)）加州、日本和歐洲的一些地區(qū)，已配套了分公共加氫站點(diǎn)，氫內(nèi)燃機(jī)乘用車已成為用戶的一個(gè)選擇。但在其它大多數(shù)地方，由于受加氫站點(diǎn)的限制，氫內(nèi)燃機(jī)僅適用于分乘用車和SUV。

相比之下，商用車更適合氫內(nèi)燃機(jī)，尤其是車隊(duì)用戶。對(duì)車隊(duì)而言，可以在車輛集中站點(diǎn)建造專用加氫站。垃圾車、貨車和緊急服務(wù)車輛都很適合氫內(nèi)燃機(jī)。如果，能在車隊(duì)固定運(yùn)輸線路沿線加氫站，那么，對(duì)于城際和長(zhǎng)途運(yùn)輸卡車來(lái)說(shuō)，氫內(nèi)燃機(jī)也是一個(gè)非常好的選擇。

哪些因素制約著氫內(nèi)燃機(jī)在商用車領(lǐng)域的應(yīng)用？

康哥

目前，氫內(nèi)燃機(jī)尚處于前瞻性測(cè)試階段，尚未實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，成為制約其在商用車領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵因素。但是，這種現(xiàn)狀正在改變。

近期，物流運(yùn)輸公司W(wǎng)erner Enterprises就宣布，其車隊(duì)車輛將配裝康明斯15L氫內(nèi)燃機(jī)，并進(jìn)行車輛運(yùn)營(yíng)驗(yàn)證。新型的氫內(nèi)燃機(jī)車輛的成本與傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛存在差異；但得益于氫內(nèi)燃機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之間的設(shè)計(jì)通用性，氫內(nèi)燃機(jī)將成為一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)可行的動(dòng)力技術(shù)方案。

氫能基礎(chǔ)設(shè)施是制約分商用車應(yīng)用氫內(nèi)燃機(jī)的另一個(gè)因素。目前，分商業(yè)運(yùn)輸場(chǎng)景已具備應(yīng)用氫內(nèi)燃機(jī)的可行性。我們相信，隨著越來(lái)越多的氫內(nèi)燃機(jī)車輛投入運(yùn)營(yíng)，將進(jìn)一步推動(dòng)氫能基礎(chǔ)設(shè)施。

另外，法規(guī)對(duì)氫內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用也會(huì)產(chǎn)生影響。目前，歐洲、以及美國(guó)多個(gè)州都開(kāi)始采取一系列新規(guī)定，限制中重卡的二氧化碳排放。對(duì)于想要減少排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的主機(jī)廠和車隊(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，氫內(nèi)燃機(jī)將是一個(gè)合規(guī)且經(jīng)濟(jì)的選擇。

氫內(nèi)燃機(jī)的耐久性如何？

康哥

氫內(nèi)燃機(jī)的缸內(nèi)循環(huán)與柴油及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)相同。并且，在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋墊下方的零件也相同，包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、曲軸和連桿等。

此外，康明斯目前正在進(jìn)行氫內(nèi)燃機(jī)測(cè)試，減少氫脆和氫腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)影響。

氫內(nèi)燃機(jī)可以將碳排放降至近零水平。氫不含碳原子，因此氫內(nèi)燃機(jī)在燃燒氫氣時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。但由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中使用了潤(rùn)滑劑，加上氫內(nèi)燃機(jī)在燃燒過(guò)程會(huì)使用大量的空氣，因此會(huì)排放極微量的二氧化碳。

從全生命周期的角度來(lái)看，氫內(nèi)燃機(jī)的碳足跡取決于氫的來(lái)源。如果每生產(chǎn)一克的氫，要向大氣中排放五克的二氧化碳，那么氫能貨車就不是環(huán)保的運(yùn)輸選擇。目前，工業(yè)化制氫大多數(shù)通過(guò)甲烷重整產(chǎn)生氫氣，而甲烷是一種化石燃料。如果，我們利用太陽(yáng)能板或風(fēng)力渦輪機(jī)等設(shè)備，產(chǎn)生可再生電力，電解水生產(chǎn)綠氫，那么，氫內(nèi)燃機(jī)的碳排放是極少的。

在綠氫制造生產(chǎn)領(lǐng)域，康明斯走在行業(yè)前列，康明斯在西班牙建立了目前全球最大的電解槽工廠之一，用于生產(chǎn)綠氫。同時(shí)，康明斯還與中石化建立合作伙伴關(guān)系，推進(jìn)電解水制氫技術(shù)本地化及生產(chǎn)，推進(jìn)綠氫大規(guī)模應(yīng)用。

與柴油和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，氫內(nèi)燃機(jī)會(huì)排放氮氧化物，通過(guò)后處理系統(tǒng)可以除去多余的氮氧化物，將氮氧化物排放降至極低水平，甚至低于當(dāng)前美國(guó)環(huán)境署對(duì)貨車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

氫內(nèi)燃機(jī)的續(xù)航里程多長(zhǎng)？加氫時(shí)間？

康哥

續(xù)航里程取決于儲(chǔ)氫罐的大小和類型。氫氣以壓縮氣體的形式儲(chǔ)存在車輛的儲(chǔ)氫罐中（工作壓力為350bar或700bar）。

以一個(gè)700bar的車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)為例，可儲(chǔ)存約80公斤氫氣，車輛續(xù)航里程達(dá)800多公里，加氫時(shí)間約為半小時(shí)。

氫內(nèi)燃機(jī)車輛的安全性如何？

康哥

儲(chǔ)氫罐非常堅(jiān)固耐用，比傳統(tǒng)的液體燃料罐，甚至比丙烷罐還堅(jiān)固。而且，儲(chǔ)氫罐需滿足嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，包括：碰撞后完整性、抗?jié)B透性、耐高溫性，并且要求設(shè)計(jì)安全系數(shù)為3。設(shè)計(jì)安全系數(shù)為3，意味著最大工作壓力為700bar的儲(chǔ)存容器，可承受超過(guò)2100bar的壓力。

在儲(chǔ)氫領(lǐng)域，康明斯與氫儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)念I(lǐng)先企業(yè)NPROXX簽署了合資協(xié)議，合資公司，為客戶提供應(yīng)用于道路和非道路市場(chǎng)的氫氣和壓縮天然氣存儲(chǔ)產(chǎn)品。

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