接近零排放氫內(nèi)燃機為行業(yè)注入活力

　　記者日前在由中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會主辦的上海第三屆中國國際氫能大會上獲悉，北京理工大學、浙江大學、吉林工業(yè)大學、天津大學都加入了新型氫內(nèi)燃機的研制行列。據(jù)了解，研制氫內(nèi)燃機得到了許多著名機構和研究人士的重視，氫燃料內(nèi)燃機已成為實現(xiàn)氫能源經(jīng)濟最具現(xiàn)實意義的發(fā)展方向。

　　氫燃料內(nèi)燃機優(yōu)勢明顯

　　據(jù)統(tǒng)計，在人為大氣污染源中，約有80%的一氧化碳產(chǎn)生于內(nèi)燃機的燃燒過程（包括路用及非路用車輛中的內(nèi)燃機），95%的一氧化氮來自于所有類型內(nèi)燃機燃料的燃燒，內(nèi)燃機在使用過程中向大氣釋放出超過40%的揮發(fā)性有機物質(zhì)。由此可知，內(nèi)燃機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的危害，而且氫燃料內(nèi)燃機熱效率較高，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所接受。現(xiàn)在，以氫氣作為內(nèi)燃機燃料已被公認為是近階段以及未來一段時期內(nèi)氫能用于汽車的最現(xiàn)實、最經(jīng)濟的途徑。

　　據(jù)北京理工大學教授劉福水介紹，氫燃料內(nèi)燃機的最大優(yōu)點是：保留傳統(tǒng)內(nèi)燃機基本結構，發(fā)揮了氫燃料清潔、可再生的特點。氫燃料在內(nèi)燃機中燃燒的主要產(chǎn)物是水，沒有一氧化碳、二氧化碳、碳氫和顆粒物排放，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。

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

　　要同時解決這兩大難題，所采用的動力裝置必須具有以下兩個重要特征：對人和環(huán)境無害；所用能源具有可再生性。在滿足以上兩個特征的前提下，高效率、低成本、使用方便等指標構成一個新型動力裝置技術是否具有競爭力的重要條件。

　　從效率方面比較，燃料電池堆本身具有較高的效率，如考慮到進氣增壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等的功率損失，燃料電池動力系統(tǒng)的最高有效效率可以達到50%以上，但隨著負荷的增加效率明顯降低；氫燃料內(nèi)燃機的有效熱效率可以達到40%~45%，且高負荷運行區(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，其成本遠高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機；而氫燃料內(nèi)燃機可借用傳統(tǒng)內(nèi)燃機的技術基礎和生產(chǎn)基礎，造價卻便宜得多。

　　在排放方面，燃料電池可以實現(xiàn)真正的零排放，而氫內(nèi)燃機由于工作方式的不同，會產(chǎn)生一定量的氮氧化物排放，但通過一定的技術途徑可以解決，這也是氫內(nèi)燃機研發(fā)的主要問題。