美国西南研究院完成优化型中重型氢燃料内燃机开发,实现柴油级扭矩输出
8月7日消息,美国西南研究院(SwRI)宣布成功完成一款优化的火花点火氢内燃机(H2-ICE)开发,面向中重型商用车应用。该发动机历经多年研发,展现出柴油级的扭矩特性和性能表现,同时尾气二氧化碳排放接近零。
SwRI动力总成系统工程部的项目负责人之一 Qilong Lu 博士表示,SwRI在开发和测试氢内燃机方面拥有世界上最丰富的经验之一,涵盖内部研究、客户项目和行业演示。该发动机在SwRI完成设计、制造和严格测试,以确保效率和性能。
研发过程历时两年,SwRI与一家商业客户及精选一级供应商合作,涵盖规划、设计和制造。初始项目从单缸和多缸发动机开发两条路径推进。发动机可安装于商用中重型卡车底盘,提供足以与柴油发动机竞争的扭矩和功率输出。设计基于缸内直喷技术路线。
研发团队从单缸层面起步,重点优化燃烧和喷射策略,随后扩展到完整多缸发动机开发,解决了预点火、燃烧稳定性和系统集成等关键挑战。
氢内燃机(H2-ICE)是氢能在交通领域应用的重要技术路线之一,与燃料电池和纯电动并列。相比燃料电池系统,氢内燃机可以利用现有发动机制造基础设施,改造成本较低,且对氢气纯度要求更低。其核心挑战在于控制预点火(氢气自燃温度低)和实现高效燃烧。SwRI的成果表明,经过专门优化的H2-ICE可以在扭矩和功率方面达到柴油发动机水平,为中重型商用车的脱碳提供了一条兼具经济性和可行性的技术路径。
对于化工行业而言,氢内燃机的产业化将拉动绿氢和蓝氢产能需求,推动电解槽、储氢材料和加氢基础设施的投资增长。
(来源:H2Tech)