氢内燃机热效率突破46%!吉利:纯电只是过渡,氢能才是未来!
近日,吉利汽车动力研究院官方宣布,经过两轮探索和开发,将自研的2.0L直喷增压氢内燃机热效率提升至46.11%,达到行业领先水平。
资料显示,吉利的这款氢内燃机,氧气消耗量降至65g/kw·h,可有效降低氮氧化物的排放,同时最大功率接近110kw,最大扭矩可达230N·m。
很多人觉得氢内燃机是个新鲜玩意,实际上,早在 1870 年瑞士工程师就发明了第一台氢内燃机,第一台实用的汽油内燃机则是在 1876 年才问世,也就是说氢内燃机比我们熟知的传统内燃机要更早诞生。
但是在随后的一百多年,氢内燃机的发展几乎陷入停滞,为什么?包含氢燃料汽车在内的氢能路线,因为具备补能时间短、能量效率高、无污染寿命长等优势,但是架不住高成本的氢燃料电池系统和高昂的基础设施布局,被电动汽车逆风翻盘。
而即使在氢能路线内部,氢内燃机的发展也不如氢燃料电池汽车,氢内燃机主要的问题是效率不够高,很多氢内燃机的效率不到40%,而氢燃料电池的转化效率已经可以达到 60% 以上。另外,氢内燃机极易发生早燃、回火。
但是啊,很多人因为这几点,直接给氢内燃机判了死刑,显然是不客观的,氢内燃机也有优势,最大的优势就是成本。
普通氢燃料内燃机成本比常规汽油机成本仅高 15% 左右,远低于燃料电池,甚至可以直接从汽油内燃机改造而来,它的成本只有氢燃料电池系统的10%左右。也就是说,使用氢内燃机的车型,和目前的燃油车价格基本相当。
另外,氢内燃机,对于氢气的纯度要求相对没那么高,工业副产品氢气就可以,而且可以和其他燃料混合使用。
氢燃料内燃机不需要热机、不存在冷启动问题,在低温下续航衰减不明显。
宝马就曾经推出过氢内燃机版本的7系,采用氢气为燃料的 3.5L 六缸火花点火式发动机。每次加注燃料可供汽车行驶 299km。该车保留了原来的汽油喷射系统,可以选择汽油或氢气燃料工作,可以实现在燃油和氢气两种能源之间无缝切换。
2021 年底,丰田发布了 GR YARIS 氢燃料原型车,丰田还在与雅马哈合作开发一款 5.0L 氢动力 V8 发动机,功率可达 450 马力。有消息称,丰田将在 2025 年推出的下一代普锐斯中应用氢燃料内燃机。
去年 8 月,工信部明确表示要将氢气内燃机纳入氢能发展战略中予以支持,今年5月26日,北京理工大学机械与车辆学院教授孙柏刚在2023中关村新型储能及氢能产业发展论坛上表示,氢能在国际趋势上看,是实现碳达峰、逐步达到碳中和的最佳选择,氢内燃机迎来新的发展机遇;目前来看,我国氢内燃机发展还处在初始阶段,很多领域仍有空白。
孙柏刚表示,氢内燃机和燃料电池将来会有一定的互补性,氢内燃机的采购成本低,用户使用工业副产氢使用成本也低,这样才能构成老百姓既买得起也用得起的氢能转化装备。氢内燃机走过了开发的第一个初始阶段,接下来要把氢内燃机做得更强劲、更高效、零排放。
而此次吉利在氢内燃机热效率方面的提升,也让氢内燃机的发展前景,再次引起了业内的关注。
氢内燃机,并非一无是处,对氢气的纯度要求低,成本低,可以和汽油无缝切换,都是它的优势所在,随着氢内燃机热效率的不断提升,氢内燃机有望成为下一个新能源汽车风口。
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