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解密中国首台商业用车用燃氢发动机

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在刚刚结束的玉柴机器“全国科技工作者日”活动暨公司新一批重大科技项目启动大会上,玉柴燃氢发动机再次吸引了大众的关注。2021年12月,随着中国首台商用车用燃氢发动机玉柴YCK05H成功点火,燃氢发动机带动中国内燃机行业进入了新能源赛道。

 

燃氢发动机的优势燃氢发动机技术与大众熟悉的传统燃气发动机技术很相似,用户易于接受。玉柴技术研究院院长王辉说,去年12月21日,玉柴研发的中国首台中型商用车燃氢发动机YCK05H在北京成功点火,这款燃氢发动机是以燃气机YCK05N为原型机,针对城市公交市场,以及增程器动力为研究对象所开发的。YCK05H燃氢发动机开发过程中大量使用可兼容通用的发动机零部件,以及玉柴独特的成熟的燃烧集成技术、排放控制技术、安全性技术等,大大降低了商业风险,最大限度地确保为用户提供性能媲美柴油机的可靠产品。

 

尽管氢燃料电池和燃氢发动机都是利用氢能的,但是,对高负荷和高功率密度应用的重型货运、机车等细分市场来说,鉴于氢燃料电池目前尚不具备批量应用的经济可行性,燃氢发动机的出现可谓是新转机,既为内燃机开拓了一条新路,也为未来氢能应用提供了经济的解决方案。

玉柴燃氢发动机的答卷底气源于实力。凭借着在发动机研发领域积淀底蕴和丰富经验,玉柴在燃氢发动机研发上拥有得天独厚的优势。首先,玉柴燃氢发动机应用的是“玉柴SKY高端动力定制平台”,这三个平台是玉柴针对国六、国七甚至更高排放法规要求,以及可替代燃料专门设计开发的全新平台。平台具有较高的通用性,无论是柴油还是甲醇、氢燃料、天然气等多种燃料均可有效实行;由于是全新设计的,较好地应用了欧美发动机最领先成熟的技术,确保发动机高效可靠。其次,针对氢气燃烧快、扩散快、易点燃等燃烧控制技术难题,玉柴利用高压多点进气道喷射技术,降低了对氢气压力的需求,并通过喷嘴选型和布置优化解决了回火风险;同时,针对燃烧不充分氮氧化物(NOx)的排放的问题,玉柴利用高效低惯量涡轮增压技术和配气机构的优化,实现了超稀薄高效燃烧,加上氢气专用SCR技术加持,可有效降低氮氧化物(NOx)的排放。创新是玉柴融入血脉的基因。燃氢发动机的开发还任重道远。2022年,YCK05H燃氢发动机将会进一步提升热效率和动力性,同时推动整车示范运行;YCK15H燃氢发动机也会实现样机点火,成为未来重卡市场的“爆款机”。在未来三到五年,玉柴燃氢发动机将会迈过耐久性、可靠性等产品门槛,实现市场化,与此同时,燃氢发动机在热效率方面将会突破至45%,甚至更高的水平。燃氢发动机未来可期,它的成功开发为用户提供了脱碳新路径,进一步夯实了玉柴作为全场景动力定制专家的品牌形象。

编辑:敬之

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