摘要:這家將創(chuàng)新刻入“基因”的百年發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè),將帶著其氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品,探索清潔能源解決方案的無(wú)限可能。
作為全球最大的獨(dú)立發(fā)動(dòng)機(jī)制造商,在商用車及工業(yè)設(shè)備脫碳道路上,康明斯已經(jīng)開(kāi)啟了多管齊下的戰(zhàn)略布局——聚焦電解水制氫裝備及其核心零部件、高壓儲(chǔ)氫瓶系統(tǒng)、PEM燃料電池、SOFC燃料電池、HICE氫燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)等核心裝備或部件的研發(fā)和制造的氫能產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈。
同時(shí),康明斯看重中國(guó)巨大的氫能市場(chǎng)潛力,已經(jīng)于2021年9月在臨港設(shè)立康明斯氫能中國(guó)區(qū)總部及氫能中國(guó)區(qū)研發(fā)中心總部的雙總部規(guī)劃,項(xiàng)目一期按計(jì)劃將于2022年底投產(chǎn)使用。落成后的氫能中國(guó)總部一期還將包括兩大制造中心,覆蓋電解水制氫裝備電堆制造中心,以及燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及其核心零部件制造中心。
從以上氫能戰(zhàn)略不難看出,氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)顯然成為康明斯推進(jìn)零碳技術(shù)的重要舉措之一,引起行業(yè)和客戶的廣泛關(guān)注。氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是什么?康明斯為何押注該路線?又將如何推進(jìn)該路線的氫動(dòng)力產(chǎn)品走向市場(chǎng)?
>>不容小看的氫內(nèi)燃機(jī)
通過(guò)熱化學(xué)方式,即在氣缸內(nèi)燃燒氫產(chǎn)生動(dòng)能,該氣缸就是氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī),也叫氫內(nèi)燃機(jī),可以說(shuō)氫內(nèi)燃車是傳統(tǒng)汽油內(nèi)燃機(jī)車的改動(dòng)版本。
氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)與大家熟悉的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)很相似,又是一種創(chuàng)新的零碳技術(shù)路徑,具備排放物污染少,系統(tǒng)效率高,發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)美國(guó)環(huán)保署(EPA)中重卡溫室氣體排放模型(GEM)測(cè)算,一臺(tái)由氫內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的2027 8級(jí)臥鋪半掛車,相比同類型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛,每年可減少二氧化碳排放144噸。
對(duì)高載荷和高功率密度應(yīng)用來(lái)說(shuō),電動(dòng)解決方案無(wú)法滿足其運(yùn)行要求,而燃料電池尚不具備經(jīng)濟(jì)可行性。氫內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)可謂恰逢其時(shí),為這些應(yīng)用提供了經(jīng)濟(jì)的零碳解決方案。
另一方面,氫內(nèi)燃機(jī)可與現(xiàn)有卡車變速箱系統(tǒng)相兼容,并能順利接入行業(yè)現(xiàn)有的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)設(shè)施。該技術(shù)路線的研發(fā)將進(jìn)一步推動(dòng)氫燃料電池等其它零碳技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)可行的氫能應(yīng)用案例,推動(dòng)氫需求的增加,將加速氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及車輛儲(chǔ)氫瓶的規(guī)?;a(chǎn),為氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用打造堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
因此,各地政府和企業(yè)都看好氫內(nèi)燃機(jī)未來(lái)的應(yīng)用前景。歐洲幾乎所有的主流商用車主機(jī)廠都在關(guān)注或已開(kāi)始對(duì)氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)展開(kāi)可行性研究,已經(jīng)成立了包括主機(jī)廠、關(guān)鍵零部件等22家企業(yè)的氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)盟。豐田在去年也宣布,已將氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在基于豐田卡羅拉運(yùn)動(dòng)版的賽車上。
去年7月,康明斯就宣布開(kāi)始?xì)鋬?nèi)燃機(jī)開(kāi)發(fā)的前瞻測(cè)試,旨在進(jìn)一步探索先進(jìn)零碳技術(shù)發(fā)展的新路徑。
“作為氫燃料電池、動(dòng)力電池及可再生天然氣動(dòng)力鏈的補(bǔ)充,氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目將為運(yùn)輸業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供更多潛在的技術(shù)選擇。”康明斯副總裁、發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)部總工程師白納川(Jonathon White)表示。
>>舍我其誰(shuí)的康明斯
依托全球天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域幾十年的研發(fā)及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),康明斯在氫內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域具有先天優(yōu)勢(shì)。
康明斯是全球柴油、天然氣、混合動(dòng)力等多元?jiǎng)恿ο到y(tǒng)的先行者,在點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域累積的豐富經(jīng)驗(yàn),為氫內(nèi)燃機(jī)研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),助力其將這項(xiàng)獨(dú)特創(chuàng)新技術(shù)帶到市場(chǎng)前沿。
例如,康明斯氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)將利用全新的發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái),通過(guò)靈活的頂置凸輪系統(tǒng),改進(jìn)冷卻系統(tǒng),減少摩擦阻力,可以有效避免將柴油或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料轉(zhuǎn)換為氫燃料的過(guò)程中,出現(xiàn)性能受限和效率損耗;康明斯還設(shè)計(jì)了先進(jìn)的優(yōu)化燃燒室,便于更好地進(jìn)行燃料混合、氣體流動(dòng)和湍流產(chǎn)生,助力氫氣快速燃燒,最大限度提高功率密度和效率。
同時(shí),康明斯具備規(guī)?;褂每杉嫒萃ㄓ玫陌l(fā)動(dòng)機(jī)零部件的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),可為用戶提供性能優(yōu)異、可靠耐用產(chǎn)品。2月22日,康明斯以37億美元的價(jià)格收購(gòu)零部件制造商美馳,將利用雙方技術(shù)優(yōu)勢(shì)為商業(yè)車和工業(yè)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)可行的零碳解決方案,美馳的收購(gòu)進(jìn)一步壯大了康明斯清潔能源動(dòng)力產(chǎn)品的制造能力。
氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)進(jìn)一步豐富了康明斯現(xiàn)有的多元?jiǎng)恿夹g(shù)組合,讓大規(guī)模應(yīng)用更具環(huán)境可持續(xù)性的解決方案變得觸手可及。未來(lái),康明斯將進(jìn)一步推進(jìn)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā),希望不僅能幫助客戶成功應(yīng)對(duì)零碳燃料挑戰(zhàn),還能為其提供滿足期望的優(yōu)秀性能表現(xiàn)。
這家將創(chuàng)新刻入“基因”的百年發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè),將帶著其氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品,探索清潔能源解決方案的無(wú)限可能。
原標(biāo)題:康明斯為何押注氫內(nèi)燃機(jī)?