随着全球能源结构的转型和“双碳”战略目标的推进,氢内燃机,以其零碳排放、环境友好以及产业基础完备等显著优势,成为交通领域低碳转型的重要技术路线。近年来,从乘用车到重型卡车,从工程机械到发电设备,全球主机厂商正加速布局多元化应用场景,氢内燃机产业呈现出蓬勃发展的态势。
氢内燃机驶入发展快车道,技术突破呼唤配套升级
2024年11月,中汽研汽车检验中心(天津)有限公司(以下简称“中汽研”)联合行业内十余家合作单位启动了氢内燃机实车示范运行,标志着该技术正加速迈向实际应用。据中汽研清洁燃料室主任吴春玲介绍,通过组织示范运行和相关试验,获取大量真实数据,验证氢内燃机车的动力性、安全性、可靠性和经济性,以论证其规模推广的可行性,为出台支持鼓励政策奠定基础。
氢作为一种清洁燃料,与汽油、柴油相比,在用作内燃机燃料时主要的产物是水,不会产生温室气体,而产生的少量氮氧化物经过SCR后处理系统后,其排放就能满足国六限值要求。而氢气燃烧速度、火焰传播速度快,这要求燃料喷射系统能够精确控制氢气的喷射量和喷射时机,以避免早燃、爆震等异常燃烧现象。对于OEM来说,氢气喷射系统仍是一大难点,因此,本次示范运行中车辆的喷射系统的可靠性、爆震的监测是重点之一。
氢燃料内燃机的出现和推广对润滑油和添加剂供应商来说意味着什么呢?除了基本的清洁、抗磨、抗氧化性能外,是否需要新的润滑油配方来满足差异化需求?
吴春玲分析说,因为氢内燃机运行时,氢气燃烧生成了水,使得排气中水蒸气含量很高,会超过20%。水蒸气会随着窜气进入曲轴箱,在冷启动阶段,特别是低温下的频繁启停,曲轴箱中可能会产生积水,机油需要有足够的乳化保持性以防止油水分离,一旦出现油水分层,发动机的摩擦副很容易产生异常磨损,从而影响发动机可靠性。因此,针对氢内燃机开发的专用的润滑油成为推动该产业发展的关键一环。
专用润滑油破局前行,助力氢内燃机加速应用
为应对氢内燃机技术带来的新挑战,润滑油行业加速创新步伐。通过开发新型添加剂技术、优化基础油组分配比等,有效提升润滑油的乳化稳定性。同时,通过调整润滑油配方来降低颗粒物排放,助力氢内燃机的环保和可持续发展。
在天津进行的氢内燃机实车示范运行活动中,润英联、福斯润滑油、雅富顿化工等国内外领先的润滑油、添加剂企业均积极参与其中,开展氢内燃机专用润滑油的系统性研究与验证工作。重点关注在北方寒冷地区,不同环境温度下,各种使用场景下(如短途行驶、频繁启停、高速行驶、极端工况等)氢内燃机车在实际运行过程中的乳化稳定性,监测氢内燃机的爆震,验证适用于氢内燃机的润滑油解决方案,为行业发展提供了重要的技术支撑和参考。
未来可期:迈向“零碳润滑”新时代
氢内燃机技术的不断突破与创新正引领着汽车行业绿色低碳转型。作为核心配套产品,专用润滑油的技术创新将持续深化。预计在未来3-5年内,随着氢能源交通的快速发展,相关润滑油市场规模将迎来快速增长。在清洁能源革命的浪潮中,专用润滑油技术的突破将为氢内燃机产业发展保驾护航,助力实现交通领域的低碳转型目标。