由中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國汽車工程學(xué)會、中國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車報社共同主辦，天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會特別支持，日本汽車工業(yè)協(xié)會、德國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟聯(lián)合協(xié)辦的第二十屆中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展（泰達）國際論壇（以下簡稱“泰達汽車論壇”）于2024年8月29日至9月1日在天津濱海新區(qū)舉辦。本屆論壇以“風(fēng)雨同舟二十載 攜手并肩向未來”為年度主題，邀請重磅嘉賓展開深入研討。

在9月1日“節(jié)能與新能源方向?qū)ｎ}分論壇一：20年積淀變革，燃油車與新能源汽車的未來之路”中，廣西汽車集團有限公司總工程師楊曉發(fā)表題為 “氫發(fā)動機工作介紹”的演講。

廣西汽車集團有限公司總工程師 楊曉

以下為演講實錄：

我今天做的主題發(fā)言叫氫內(nèi)燃機的研發(fā)。

大家都知道能源安全，還有油耗排放法規(guī)的意義在研，我們要尋找一種零碳的發(fā)動機，舉一個例子說像氫燃料作為零碳的，應(yīng)該是降碳的最佳目標，我們再看一下氫氣的特性，氫氣與天然氣、汽油等相比具有能量密度高，可燃界限寬，燃燒速度快的特點，大家可以看到氫氣層流火焰的傳播速度為230cm/s,與天然氣和汽油相比大約是他們的6倍，我們再看看氫氣的特性，大家可以看到，氫燃料低熱值蠻高，還有可燃范圍大，還有能量是0.02毫焦，然后在空氣擴散系數(shù)以及排放和空燃比都蠻好的。

我們再看一下，氫內(nèi)燃機它燃燒跟傳統(tǒng)的燃燒幾乎是一樣的。這個我們在開發(fā)燃氫的發(fā)動機的時候有一些缺點，比如說容易早氧、爆震還有回火，另外再有一個就是進氣系統(tǒng)匹配難度比較大，但是可以通過增壓跟直噴來解決。

它的優(yōu)勢很明顯，我們可以看到成本很低，跟傳統(tǒng)的發(fā)動機相比只高15%，再有氫燃料不需要熱機和冷啟動，有很好的穩(wěn)定性，另外氫氣的儲存系統(tǒng)基本上跟燃料電機一樣，幾乎無需重新開發(fā)。

它和汽油機相比有什么優(yōu)勢，可以看到這一塊和汽油相比它是有什么優(yōu)勢，從單位質(zhì)量發(fā)電量來看，每公斤氫氣跟汽油相比可以看到氫氣的發(fā)電量是汽油的3.86倍，再看到單位體積里，通過這一系列的換算，可以看到每升油發(fā)3度電左右，但是每升氫氣發(fā)出1.37度左右，這里面主要是基于這個層面儲氫罐70兆帕以下的。

我們看一下實例，我們研發(fā)氫發(fā)動機有三次迭代，92除以72大概是1.27左右，這對于新開發(fā)的發(fā)動機來說是屬于高效率的，它整個的性能是實現(xiàn)80KW，從2000轉(zhuǎn)以后可以做到170N˙m，這對乘用車來說是挺好的，再看看增壓器比我們還有優(yōu)化的空間。

我們看一下這個熱效率，大致可以看到這里面最高點做到了45%，占到整個面積的70%。

再看一下這個AI50那一塊，基本上都是在10度左右，這一塊也蠻好的。

我們這個發(fā)動機，排放的那一塊，只是在低壓的高浮和高速的高浮那一塊不太好，基本上可以做到零排放，然后我們看一個AI50，在100N˙m，基本上就是在10度以內(nèi)，在整個圖是在20度以內(nèi)，燃燒效率是蠻高的，再有一個我可以再看一下，燃燒持續(xù)期，基本上很大一塊都是在30以內(nèi)，局部是35，燃燒速度是蠻快的，我們可以看一下說保壓那一塊基本上在100以內(nèi)。然后這一塊不好，剩下的都很好，所以這個地方是蠻不錯的。

我們再看一下空壓比，底下這一塊如果我們用于增程也是很不錯，這個就是AI50那一塊，我們可以看到像這一段特別優(yōu)秀，像大幅那一塊還可以優(yōu)化但是也可以用了，再看看這個燃燒的持續(xù)期，這一塊我們看到黃色這一塊可以用，綠色的這一塊就是特別優(yōu)秀的。像這一塊不太好，我們再看一下保壓基本上在100以下，現(xiàn)在內(nèi)燃機的靠近就比較容易實現(xiàn)了。

另外再看一下燃燒的穩(wěn)定性，COV是燃燒穩(wěn)定性的縮寫，在3500轉(zhuǎn)以內(nèi)這個東西都是很優(yōu)秀的。這一塊是增壓器的比配是需要繼續(xù)改進，然后也有優(yōu)化的空間，排溫的那一塊偏低一點，作為增壓的發(fā)動機這個溫度再提升50度到100度這個性能就更加優(yōu)秀了，像排溫低也有一個優(yōu)點不容易形成一個氮氧化物。

我們舉例子這個發(fā)動機確實看得很清楚，最高熱效率45.04%，40%熱效率以上區(qū)域的占比是70.8%。

現(xiàn)在我們再回到前面的，整個發(fā)動機和汽油機相比，燃氫的有什么優(yōu)勢。

我們都知道燃氫，從氫氣那一塊的開發(fā)還是有挑戰(zhàn)的，但是據(jù)說博士已經(jīng)解決掉了，所以這一塊做好這個東西，別的都是應(yīng)該說比較小的問題，然后像我們做這個燃氫發(fā)動機，用的好的噴氫器以后，從內(nèi)燃機的角度來說以后在通用，你做個幾百小時還是很輕松的就實現(xiàn)了。所以我們說燃氫的開發(fā)，還蠻輕松的，總結(jié)三點。

第一燃氫是有基礎(chǔ)，第二燃氫做的增程器未來挺好。還有就是我們雖然看到有些難點，這就是我們整個中國內(nèi)燃機要一起抱團取暖的機會。

所以也歡迎各位到廣汽集團跟我們一起進行技術(shù)交流和攻關(guān)。雖然有難點，但是我們也堅持做燃氫增程，在這一塊尋找低成本、高性價比的動力總成。

這是開發(fā)燃氫的方法，你看燃氫發(fā)動機它有一部分是內(nèi)燃機，有一部分是燃料電池，所以這就是昨天我們在大會場看到創(chuàng)新跟融合，所以創(chuàng)新融合就是助力新能源的高質(zhì)發(fā)展。

希望大家以后到我們集團多多進行技術(shù)交流，多多幫助我們，謝謝大家！