接近零排放氫內(nèi)燃機(jī)為行業(yè)注入活力

　　記者日前在由中國(guó)工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的上海第三屆中國(guó)國(guó)際氫能大會(huì)上獲悉，北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、吉林工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)都加入了新型氫內(nèi)燃機(jī)的研制行列。據(jù)了解，研制氫內(nèi)燃機(jī)得到了許多著名機(jī)構(gòu)和研究人士的重視，氫燃料內(nèi)燃機(jī)已成為實(shí)現(xiàn)氫能源經(jīng)濟(jì)最具現(xiàn)實(shí)意義的發(fā)展方向。

　　氫燃料內(nèi)燃機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，在人為大氣污染源中，約有80%的一氧化碳產(chǎn)生于內(nèi)燃機(jī)的燃燒過(guò)程（包括路用及非路用車(chē)輛中的內(nèi)燃機(jī)），95%的一氧化氮來(lái)自于所有類(lèi)型內(nèi)燃機(jī)燃料的燃燒，內(nèi)燃機(jī)在使用過(guò)程中向大氣釋放出超過(guò)40%的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)。由此可知，內(nèi)燃機(jī)排放是主要的空氣污染源。

　　氫作為一種可再生清潔燃料，不僅解決了含碳排放物帶來(lái)的危害，而且氫燃料內(nèi)燃機(jī)熱效率較高，排放量幾乎接近零，生產(chǎn)及使用成本低，在使用性能、成本等方面較容易被廣大用戶(hù)所接受。現(xiàn)在，以氫氣作為內(nèi)燃機(jī)燃料已被公認(rèn)為是近階段以及未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)氫能用于汽車(chē)的最現(xiàn)實(shí)、最經(jīng)濟(jì)的途徑。

　　據(jù)北京理工大學(xué)教授劉福水介紹，氫燃料內(nèi)燃機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是：保留傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)基本結(jié)構(gòu)，發(fā)揮了氫燃料清潔、可再生的特點(diǎn)。氫燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒的主要產(chǎn)物是水，沒(méi)有一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浜皖w粒物排放，惟一的有害排放物是氮氧化物，所以有效控制氮氧化物排放是燃燒與排放研究的重點(diǎn)。

　　從發(fā)展前景上看，氫能源作為動(dòng)力目前可以分成兩大方向：一個(gè)是在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)氫燃料內(nèi)燃機(jī)；另一個(gè)是采用新型的動(dòng)力裝置，如燃料電池。其根本目的就是解決目前汽車(chē)行業(yè)面臨的“能源與環(huán)保”這兩大難題。

　　要同時(shí)解決這兩大難題，所采用的動(dòng)力裝置必須具有以下兩個(gè)重要特征：對(duì)人和環(huán)境無(wú)害；所用能源具有可再生性。在滿(mǎn)足以上兩個(gè)特征的前提下，高效率、低成本、使用方便等指標(biāo)構(gòu)成一個(gè)新型動(dòng)力裝置技術(shù)是否具有競(jìng)爭(zhēng)力的重要條件。

　　從效率方面比較，燃料電池堆本身具有較高的效率，如考慮到進(jìn)氣增壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等的功率損失，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的最高有效效率可以達(dá)到50%以上，但隨著負(fù)荷的增加效率明顯降低；氫燃料內(nèi)燃機(jī)的有效熱效率可以達(dá)到40%~45%，且高負(fù)荷運(yùn)行區(qū)域效率幾乎不降低。

　　從成本上看，由于目前的燃料電池均使用貴金屬Pt作為電極，其成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)；而氫燃料內(nèi)燃機(jī)可借用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)基礎(chǔ)，造價(jià)卻便宜得多。

　　在排放方面，燃料電池可以實(shí)現(xiàn)真正的零排放，而氫內(nèi)燃機(jī)由于工作方式的不同，會(huì)產(chǎn)生一定量的氮氧化物排放，但通過(guò)一定的技術(shù)途徑可以解決，這也是氫內(nèi)燃機(jī)研發(fā)的主要問(wèn)題。