9月9日,广汽研究院正式公布了一条消息:广汽自主研发的首款氢发动机正式点火,该发动机的目标热效率有望超过44%,热效率指标处于国内领先水平。
广汽研究院院长吴坚在点火仪式上介绍了这款氢发动机的基本情况——广汽集团基于自主研发的第四代发动机平台,拥有完全自主知识产权,并采用了多种新技术保证发动机平稳运行,热效率高达44%。
如何更有效地利用氢能?
在非专业术语中,氢发动机可以直观地理解为“氢气内燃机”。查阅了大量资料,发现现实中氢能的发展主要有两大流派——一第一个是氢内燃机技术,其次是氢燃料电池技术。与氢气直接做燃料相比,氢燃料电池技术是利用质子交换膜发电,然后用电驱动汽车。
与这两大技术流派相比,目前使用氢燃料电池技术的汽车品牌更多。虽然之前已经推出接近量产版的BMW Hydrogen 7,但随后就扭转了技术方向——在本次慕尼黑车展上,一款搭载氢燃料电池技术的BMW iX5 Hydrogen亮相。
推广氢能的现代汽车集团也是9月7日举行的“氢能愿景2040”全球大会上氢燃料电池产品的助推者。
氢内燃机和氢燃料电池似乎已经从分水岭走向氢燃料电池,后又开始向氢内燃机的追逐状态。
但在查阅了大量资料后,发现从表面上看,氢内燃机的优势很明显:第一,与汽油和柴油内燃机相同的工作和制造原理,比需要贵金属催化的氢燃料电池更适合当前的大规模制造切换;其次,目前的电池技术跟不上内燃机的寿命;第三,在制氢和加氢站方面,两者几乎相同,但氢内燃机所需的燃料纯度低于氢燃料电池。
相比之下,氢燃料电池的优势在于能量转化率更高,电动汽车的性能会强于内燃机。同时,由于完全没有燃烧过程,因此不会产生任何副产品。但相对而言,氢内燃机产生的副产品也可以通过技术手段基本消除。
广汽氢发动机运行稳定
氢内燃机技术出现以来的百年间,与普通燃料发动机相比,氢作为燃料的最终产物是水。在运行过程中,由于氢比汽油更容易点燃,氢内燃机的主要技术难点是氢容易发生提前点火和回火,产生的热量更高,因此发动机的耐热性也更高。
广汽研究院首台氢发动机点火成功,不仅完成了一项氢能技术的研发,还攻克了多项技术难关。吴坚说:在第一台氢发动机上,我们采用了很多新技术,比如新开发的燃烧室,提高了氢气和空气混合的均匀性;氢气供应系统提高了功率密度,降低了氢气泄漏的风险。
配备冷火花塞,提高散热能力,避免可能出现的早燃等异常燃烧风险。
通过加强对活塞、活塞环、连杆等的处理,优化气缸盖和气缸体的散热性能,提高零部件运行的可靠性。
开发的高效增压系统,降低了通风阻力,提高了充气效率。
开发的氢动力专用发动机管理系统,实现了氢发动机的稳定运行和优越的性能输出。
虽然只是进行了台架试验,但截至发稿时,氢发动机仍保持稳定运行。事实上,在目前的汽车动力技术中,纯电动、混合动力和氢能三种技术是并行的,三种技术各有优势。 对于谁更好谁更差没有明确的认识。同时,氢能实际上已被公认为下一代最清洁的能源,有望完全取代目前的化石燃料。只是采用了哪些技术选择,搭载了哪些不同的车辆,还需要从更专业的角度来看待。
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