6月28日,“氨氫融合 創(chuàng)領未來”一汽解放氨氫融合直噴零碳內(nèi)燃機點火儀式在長春舉行,在商用車傳統(tǒng)動力可持續(xù)發(fā)展、零碳動力變革轉型方面又一項解決方案。
圖片來源:一汽解放
氫氨融合技術開始逐步出現(xiàn)在了人們的視野之中。
氫氨融合新趨勢
據(jù)悉,一汽解放本次發(fā)布的氨氫融合直噴零碳內(nèi)燃機,是依托一汽解放與佛山仙湖實驗室李駿院士工作站聯(lián)合成立的“碳中和”技術創(chuàng)新平臺,成功產(chǎn)出的首個重大原創(chuàng)成果,其涵蓋液氨缸內(nèi)直噴燃燒技術、高中壓電控雙直噴技術、單一液氨裂解與后處理耦合技術等三項國際原創(chuàng)關鍵核心技術。
“(其)解決了當前新能源商用車一千公里以上長續(xù)航、重載、安全可靠等關鍵難題,是更具TCO優(yōu)勢的碳中和商用車解決方案。”中國一汽總經(jīng)理助理、一汽解放董事長、黨委書記胡漢杰說到。
中國工程院院士、中國汽車工程學會理事長李駿表示:“交通運輸碳中和的內(nèi)涵是實現(xiàn)“從油井到油箱,從油箱到車輪”的全過程“凈零碳”,因此,探索我國實現(xiàn)汽車運輸裝備碳中和的能源革命、燃料革命和動力革命之路意義重大。”
氫能源技術發(fā)展方興未艾,盡管國家和相關企業(yè)在氫能源領域也在大力推動,特別在商用車領域,但其尚存在的種種弊端,導致目前暫時不能進行規(guī)模鋪開。
一方面,氫分子直徑最小,容易泄漏,導致儲存和運輸相對困難,氫能源汽車的相關基礎設施假設還不夠完善,包括制氫的工藝都沒有被完全開發(fā)出來。另一方面,當前在制氫的過程中,還產(chǎn)生著大量的碳排放,而且成本很高,不適合大規(guī)模的生產(chǎn)。
在此基礎上,基于氫氨融合零碳動力的商用車碳中和技術成為具有前瞻性和創(chuàng)新性的技術發(fā)展方向。
氨是世界上最重要的基礎化學品之一,因為其化學構成,是天然的儲氫介質,并且便于安全運輸,其溫度降低到-33攝氏度就能液化。理論上,可以用可再生能源生產(chǎn)氫,再將氫轉換為氨,運輸?shù)侥康牡亍?br />
此外除了作為氫能載體,氨還是一種相對廉價的零碳燃料。其能量密度是液氫的1.5倍,氨和氧的燃燒反應產(chǎn)物為水和氮氣,而氮氣約占空氣78%,因此氨的燃燒過程實現(xiàn)了零碳排放。
中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長何毅、中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會常務副會長兼秘書長邢敏在表示:“‘雙碳’目標作為能源技術革命的最大驅動力,使氫能與氨能快速占據(jù)重要地位,而氨又具有儲氫介質和零碳燃料的雙重屬性,同時克服了安全儲運氫能的成本與技術難題。”
技術端與產(chǎn)業(yè)端協(xié)同發(fā)展
一汽解放與佛山仙湖實驗室的合作,是很好的一個例子。
氫能產(chǎn)業(yè)本就是佛山重點布局的戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè),佛山氫能產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)十多年的發(fā)展,目前已聚集了一汽解放、國家電投等150多家氫能企業(yè),總投資額近350億元,基本涵蓋氫能制取,儲存,運輸,運營全產(chǎn)業(yè)鏈,是國家首批燃料電池汽車示范城市群。在加氫站等基礎設施建設和氫燃料電池車輛等終端應用等方面積極推進,加上仙湖實驗室等高端研發(fā)平臺,成為國內(nèi)最具代表性的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚地區(qū)。
圖片來源:佛山仙湖實驗室
據(jù)了解,重點實驗室的申報工作由佛山仙湖實驗室牽頭,聯(lián)合武漢理工大學、浙江大學、一汽解放汽車有限公司、東風汽車集團股份有限公司、電力規(guī)劃設計總院有限公司、國家電投集團氫能公司等6家企業(yè)單位共同完成,目前成功入選國家能源局“十四五”第一批“賽馬爭先”國家能源研發(fā)創(chuàng)新平臺名單,經(jīng)建設期三年并獲評價優(yōu)秀后,即可獲得國家能源局正式授牌。
重點實驗室在啟動建設期,將聚焦五項重點任務,包含開發(fā)氫能及燃料電池下一代關鍵材料體系、提出氨氫融合新能源工程科學理論、提出氨氫融合新能源工程科學理論、建設支撐原創(chuàng)和核心技術研發(fā)的七大科技創(chuàng)新平臺,推動實現(xiàn)“服務國家‘雙碳’戰(zhàn)略”“服務區(qū)域高質量發(fā)展”和“促進形成廣東氨氫新能源萬億產(chǎn)業(yè)集群”三大目標。
廣東省發(fā)改委副主任、省能源局局長吳道聞指出,仙湖實驗室牽頭建設“氫能及氨氫融合新能源技術重點實驗室”,將為我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力的支撐,為保障國家能源安全和實現(xiàn)“碳中和”的模目標發(fā)揮重要作用。
在此基礎上,產(chǎn)業(yè)端也已做好準備,啟動儀式現(xiàn)場,佛山仙湖實驗室與國家電投集團氫能科技發(fā)展有限公司、蘭州蘭石重型裝備股份有限公司、廣東南海產(chǎn)業(yè)集團有限公司、南海區(qū)九江鎮(zhèn)政府、中國航空工業(yè)集團特種飛行器研究所、香港汽車科技研發(fā)中心、佛山市飛馳汽車科技有限公司等單位簽訂5個項目合作協(xié)議,加快拓展氫能及氨氫融合新能源技術在應用場景,并推動相關技術在粵港澳大灣區(qū)的示范應用。
相關數(shù)據(jù)顯示,我國是全球氨生產(chǎn)大國,全世界每年生產(chǎn)大概2億噸左右,氫氨融合是國際清潔能源的重要技術發(fā)展方向,是解決氫能發(fā)展重大瓶頸的有效途徑,同時也是實現(xiàn)高溫零碳燃料的重要技術路線。
加快技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)建設,勢在必行,國家和相關研究機構、企業(yè),一邊打造氫能儲運新體系,一邊將氨氫混燒燃料作為重要的減碳途徑之一。多條路線,攜手并進,為實現(xiàn)碳中和的目標,共同奮進。
原標題: 零碳燃料氫氨融合新趨勢