图3-31全球氢发动机激励政策

在全球范围内,多个国家和地区已经认识到氢能在能源转型中的重要性,并相继出台了一 国外方面,众多原始设备制造商在氢发动机研发方面取得了进展,如在道路交通领域,康明斯发动机牵头成立了氢 发动机联盟,丰田和其他主要制造商也在积极推动氢发动机技术。在非道路机械领域和重型商用车领域,由于非道路机 械工作环境恶劣,氢内燃机的耐用性和成本效益成为其显著优势,受到广泛关注。康明斯公司在氢发动机研发方面处于 领先地位,并已在印度实施产业化项目;英国工程机械制造商已经开始使用氢内燃机,并建立了自己的加氢站。在商用 能需求将分别达到1000、2000 和 5000万吨,并制定清洁氢碳排放标准为 4.0kgCO2/kgH2以下。同月，日本发布了 其新《氢能基本战略》,相比前一版大幅提高了中长期目标,目标 2040年达到氢能需求1200万吨（含氨)和 2050 年 车领域,德国曼集团在 2023年展示了搭载氢发动机的原型车,可以满足欧七排放标准,发动机热效率达到 45%。国内 喷射系统要求较高。直喷技术的理论依据在于,氢气喷射入缸内需要的气体比例远大于柴油,大约为 2-3 倍,这样混合 喷氢的动力性能非常出色。博格华纳和罗伯特博世等公司已经在开发适用于氢内燃机的直喷喷嘴。 除了氢燃料本身的优秀特性以及完善的政策支持,先进技术的可行性更是碳中性氢燃料广泛应用并成为碳中和重 要助力的前提。 氢燃料电池和氢内燃机是两种主要的氢燃料汽车动力技术。燃料电池的理论效率虽然高达 83%,但实际应用中存 在电压效率和机械损失,尤其在低温环境下的损失会非常大。氢质子膜燃料电池堆及其系统效率分析显示,尽管氢燃料 体燃料电池的发展也面临巨大挑战。而内燃机已经在效率方面取得了突破,其效率可达 50% 左右,且氢内燃机的燃料 全周期的碳排放更低,在未来可能拥有更多的发展机会。 氢内燃机技术作为汽车产业历史的一部分,其概念早于传统内燃机,氢动力车辆的概念在1886 年戴姆勒奔驰发 着本世纪初对可持续能源的重视,氢动力技术再次受到关注,特别是在 2020 年中国提出“双碳”目标后,氢内燃机技术 的研究和开发成为热点。