《全球首套!我国零碳内燃机关键技术实现突破》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2023-07-24
  • 7月18日,园区南岳电控(衡阳)工业技术股份有限公司成功研制出了全球首套氨氢融合复合动力燃料供给系统。此前。6月28日,装载该系统的一汽解放液氨直喷零碳内燃机实现成功点火。这标志着我国在商用车氨氢融合内燃机研发领域取得重要进展,相关技术达到世界领先。

    据了解,氨氢融合零碳燃料技术,是一种可克服单一氢能在运输、储存、车载、安全及成本等方面应用缺陷的新型零碳技术,被视为全球动力和能源领域重大技术变革。

    2021年,一汽解放、佛山仙湖实验室联合南岳电控等多家单位,共同开展了氨氢融合零碳燃料技术研究。其中,南岳电控承担其中的核心关键零部件——氨氢融合复合动力燃料供给系统的研发。

    南岳电控氨氢动力项目负责人邓飞介绍,2019年,南岳电控启动并实施了“低碳、零碳”平台发展战略,着力开展低碳燃料喷射系统、后处理喷射系统、零碳燃料喷射系统等三板块核心技术攻关及关键零部件制造。

    内燃机是汽车动力源。氨氢融合复合动力燃料供给系统,是氨氢直喷零碳内燃机的“心脏”。攻关中,团队攻克了高压共轨液氨直喷系统、预燃室氢气点火系统、氨气气道喷射系统等难题,成功研制出全球首套液氨直喷零碳内燃机电控高压双共轨氨燃料供给系统,突破了零碳内燃机核心关键零部件技术,助力氨氢直喷零碳内燃机的“心脏”实现了第一次跳动。

    中国工程院院士、中国汽车工程学会理事长李骏表示,基于氢氨融合零碳动力的商用车碳中和技术是具有前瞻性和创新性的技术发展方向。我国在液氨内燃机设计、研制、燃烧系统构建,包括国产电控高压共轨氨燃料供给系统核心关键部件上的突破,标志着我国在这一重大技术创新上迈出了重要一步,有望解决新能源商用车一千公里以上长续航、重载、安全可靠等关键难题,提供更具TCO(总拥有成本)优势的碳中和商用车解决方案。

    南岳电控董事长龙美彪表示,下一步,研发团队还将在零碳燃料电控喷射系统的研发和产业化应用的方向上持续发力。

    氢内燃机(hydrogen internal combustion engine),也叫氢燃料发动机,以传统内燃机为基础,通过改变燃料供应系统、喷射系统以及燃料等,燃烧氢气产生动力,从而驱动车辆的行驶。可以简单的理解为烧氢气的发动机,其基本原理与普通的汽油或者柴油内燃机的原理一样,是基本的汽缸—活塞式的内燃机,同样是按照吸气——压缩——做功——排气4个冲程来完成化学能对机械能的转化,只是氢内燃机里的燃料是氢气。

    氢内燃机的历史可以追溯到1807年,当时瑞士人伊萨克·代·李瓦茨研发了第一款单缸氢气内燃机。我国氢发动机的研究开始于20世纪80年代初,国内一些高校和科研单位对内燃机燃氢和燃氢双燃料内燃机等进行了实验研究。

    2007年6月18日,我国自主研制的第一台高效低排放氢内燃机在重庆长安汽车集团成功地实现点火。高效低排放氢内燃机是国家“863”计划唯一立项的氢燃料重点项目,它的成功点火标志着我国氢内燃机研究技术已经获得了突破性的进展,为氢内燃机的产业化奠定了基础。

    近年来,在国家利好政策的助力下,氢能产业尤其是氢燃料电池汽车产业得到了较快发展。与此同时,作为减碳技术路线的有效补充,被“冷落”多年的氢内燃机也开始受到行业的关注。

    2022年8月,工信部明确表示要将氢气内燃机纳入氢能发展战略中予以支持,并根据氢气发动机技术进步和应用推广情况,提前布局相关标准预研。

    截止当前,一汽、广汽、潍柴、玉柴、东风、北汽等企业均布局氢内燃机,持续在这方面储备技术并取得突破,部分企业亦开发相应的车型,整个氢内燃机的技术越发成熟。

    当前,在全球能源绿色化的大背景下,不同的动力路线擅长的领域和场景不尽相同,逐渐呈现出百花齐放的市场格局。氢内燃机作为能够实现传统化石能源替代的可行性技术路线,已经引起了众多的关注。不过,目前业界还处于初步探索阶段,未来前景如何还有待观察,氢内燃机的商业化道路任重而道远。

  • 原文来源:https://www.in-en.com/article/html/energy-2325553.shtml
相关报告
  • 《我国实现零突破!》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-12-01
    • 历时13年自主研制,11月25日,在中国东方电气集团有限公司(以下简称“东方电气”)所属东方汽轮机的燃机总装车间内,国内首台自主研制的F级50兆瓦正式完工发运,即将进入工程应用阶段,标志着我国在重型燃气轮机领域完成了从“0”到“1”的突破。 四川省副省长罗强宣布:“国内首台自主研制的F级50兆瓦重型燃气轮机完工发运。”东方电气总经理、党组副书记徐鹏,四川省政府副秘书长刘全胜、省经信厅厅长翟刚、省科学技术厅厅长吴群刚,德阳市委书记李文清,中国华电四川分公司党委书记、董事长王文德等领导和嘉宾共同见证了这一重要时刻。 ▲国内首台自主研制的F级50兆瓦重型燃气轮机整装待发 重型燃气轮机是发电和驱动领域的核心设备,被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”。它是一个国家科技水平和综合国力的重要象征,也是发达国家实施严格技术封锁的关键设备。2009年,东方电气汇聚优势资源、组建科研团队,联合产业链上中下游近百家单位,率先在国内开展具有完全自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机研制。 链接 2009年-2022年,东方电气13年的自主研发历程: ● 2009年,开始50兆瓦重型燃气轮机自主研发。 ● 2013年,完成总体结构设计。 ● 2016年,建成国内首批压气机、燃烧器、透平部件级试验台。 ● 2018年,压气机、燃烧器相继研制成功,同年建成目前国内最大功率的燃气轮机整机试验台。 ● 2019年,整机透平叶片精密铸造、加工完成,实现全部高温部件的100%自主制造。2019年9月,东方电气F级50兆瓦重型燃气轮机整机点火试验一次成功,获得国家能源局第一批创新发展示范项目。 ● 2020年,东方电气F级50兆瓦重型燃气轮机首次运行至100%负荷,获评“2020年度央企十大国之重器”。 ● 2021年,获批国家能源局首台(套)重大技术装备项目。 ● 2022年,实现满负荷连续运行24+72小时,标志着该型号燃气轮机完整具备了商业化条件。 ● 2022年11月25日,东方电气完全自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机正式发运,打通了自主燃机从攻关走向应用的“最后一公里”,即将开启中国自主燃气轮机产业高质量发展的新篇章。 从“0”到“1”,把这些关键核心技术掌握在自己手中: ● 建立了完整可靠的F级燃气轮机气动设计、结构设计和可靠性评估体系。 ● 攻克了F级燃气轮机高温部件燃烧器制造、透平叶片精密铸造的难题。 ● 建成了国内首批压气机、燃烧器、透平、转子动平衡等部件级试验平台和整机试验平台。 ● 构建了试验验证体系,完成F级50兆瓦燃气轮机全部验证试验。
  • 《大电网调控平台关键技术获突破》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-11-19
    • 11月15日,记者从中国电力科学研究院有限公司(以下简称“中国电科院”)获悉,由该院牵头完成的“‘物理分布、逻辑统一’的大电网调控平台关键技术及应用”项目,获2024年度电力科学技术进步奖一等奖。该成果将为保障大电网安全稳定运行提供强有力的技术支撑。 大电网是现代经济社会发展的基石。随着我国特高压交直流混联大电网加快建设,电网规模不断扩大,一体化运行特性突出,电力平衡和安全保障难度不断加大。原有调控系统由各级调度独立建设,难以满足一体化发展需求,电网调控支撑能力面临挑战。 中国电科院电力自动化研究所研究员级高级工程师杨胜春说,电网规模的扩大,要求电网必须提高全局态势同步感知能力,源荷新特征要求提升大电网全局平衡能力。同时,局部故障将对大电网安全产生连锁影响,迫切要求加强跨区一体化安全防控能力。 为此,中国电科院联合南瑞集团、浙江大学、国网江苏省电力有限公司等多家单位组成专项团队,攻克大电网调控多项关键技术,成功构建起“物理分布、逻辑统一”的大电网调控平台,使各项关键技术指标得到数量级提升。通过信息立体感知、资源全网优化、风险全局防控三大功能,平台有效提升了新能源消纳能力,降低了负荷峰谷差。尤其在风险防控方面,平台基于全网信息实现了超前评估和预控策略制定,大幅提升了电网安全保障水平。 据介绍,这一平台整合了分散于各调控中心的分析和决策功能,通过一体化系统架构提升了电网的监控、优化调度和风险防控能力。这就好比给大电网装上了“高清监控”,电网运行得怎么样、哪里有问题,一看便知。 杨胜春进一步解释,这一平台还能让电网自己“思考”和“调整”。以前,如果电网出了问题,需要人工查找并修复,但现在电网不仅可以自己发现问题,还能采取措施防止问题变得更严重。 据悉,该成果目前已在国家电网实际应用中取得显著成效,推动新一代调度自动化系统升级。