氢能转子发动机趟出内燃机减排“新路子”

当前，我国明确提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。交通与工业、建筑并列为兑现此目标的三大主力部门。

作为主流动力机械与石油消耗的最大主体，内燃机被视为交通领域最具节能减排潜力的产品。记者注意到，内燃机现已突破了仅用传统化石燃料的局限，并正积极探索创新使用氢能作为燃料，为节能减排拓展新的技术途径。就在前不久，一种创新型内燃机清洁能源应用技术——氢能转子发动机，在北京通过了专家论证。

论证会上，专家一致认为，氢能转子发动机技术的提出和研制，对于加快推进内燃机工业节能减排具有重要意义。

打开内燃机清洁能源利用新窗口

有机构预测，到2030年，大约70%的新乘用车仍将采用内燃机，其中30%为纯内燃机车辆，40%为混合动力车。这意味着，当前及今后相当长时间内，内燃机对于推动交通领域碳减排重任在肩，亟待寻求多措并举解决之道。

“内燃机的节能减排对于推进我国绿色能源转型至关重要。”据中国内燃机学会副秘书长魏安力介绍，我国每降低1克燃油消耗，就能减少3.15克二氧化碳排放。而氢能转子发动机的研发恰是拓展内燃机燃料多元化应用、实现内燃机清洁能源利用的新路径。

所谓氢能转子发动机，即用氢气代替传统化石燃料作为内燃机转子发动机的燃料。

记者了解到，氢能转子发动机结构简单、体积小、功率重量比大，工作平稳。与燃料电池相比，对氢气纯度要求不高，适用范围更宽。

“氢能转子发动机能够实现全转速范围的高效进气和高功率输出、可靠点火及快速燃烧，实现燃料分层、消除燃烧室尾端的未燃区，使燃料更完全燃烧，最终提高转子发动机的热效率。”通辽氢驱动力科技研究院院长纪常伟介绍。

技术获突破，进入样机试制期

据介绍，目前，我国已有两家氢能发动机研发企业，分别位于深圳与内蒙古，其中通辽氢驱动力科技有限公司已进入氢能转子发动机样机试制阶段。

但这并不是氢能在内燃机领域的首次应用。记者了解到，早在上个世纪中叶，德国BMW公司和美国福特汽车公司就开展了氢燃料发动机的研发工作，但由于控制技术、控制手段以及控制方向和氢的燃烧速率过快难题都难以得到突破，加之氢能输配送体系建设、储备仍存短板，导致氢燃料发动机工作一直处在实验室阶段。

从近期国内研发进展看，现如今的氢能转子发动机在控制技术、控制手段和控制方向均取得了全新突破。

与会专家认为，随着氢能产业发展的日渐成熟，未来，氢能转子发动机的研发应用也将迈上新台阶。

多场景应用潜力凸显

中国汽车工业协会副秘书长叶盛基在会上指出，氢能利用是传统内燃机行业转型升级的重要课题，氢能转子发动机符合国家能源战略方向，将为内燃机领域的应用开拓全新、可行视角和路径。

魏安力表示，氢能转子发动机可使现有内燃机工业社会资源得到充分利用，延长生产装备生命期；其能够有效控制内燃机产品排放，拓展产品应用范围；有效减少商品燃油的消耗，降低石油能源对外依存度，对保障我国能源安全具有重要作用。

提及氢能转子发动机近期工作重心，天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室教授姚春德认为，需要持续加大研发投入，继续开展关键技术攻关，如进一步提升燃烧效率、密封性能等，为氢能转子发动机产业化应用打好扎实基础。

多位与会专家均认为，未来，随着氢能转子发动机在应用领域、使用场景方面、试点项目与商业模式进一步获得突破，氢能转子发动机在航空航天、船舶、特种装备和汽车等领域的应用潜力会进一步凸显。