“在宏观政策和市场需求的驱动下，内燃机企业不断地通过提升柴油机热效率、混合动力等技术手段来降低油耗，这些都是在助力“碳达峰”。但是对于“碳中和”这个终极目标，必须依赖颠覆性的零碳燃料技术创新。”
2022年9月5日，玉柴高质量发展成果展在广西玉林举办。展会上展出了玉柴多件重磅新品，其中最引人注目的就是今年6月30日完成国内首次成功点火的YCK16H燃氢发动机。
在重卡新能源化的大潮中，燃氢发动机的研发能否成为传统内燃机企业的新出路？玉柴重卡燃氢发动机又有何独特优势？
为此，方得网专访玉柴技术研究院性能开发部主任肖刚博士。深入了解玉柴面对重卡新能源化大潮的尝试与突破。
柴油机是当下市场 氢燃料是未来出路
玉柴为什么要做燃氢发动机？
肖刚首先表示：“国家‘双碳’战略指引着动力行业发展方向。一直以来，在宏观政策和市场需求的驱动下，内燃机企业不断地通过提升柴油机热效率、混合动力等技术手段来降低油耗，这些都是在助力“碳达峰”。但是对于“碳中和”这个终极目标，必须依赖颠覆性的零碳燃料技术创新。氢是终极的零碳燃料，与另外一种零碳燃料氨也有着密不可分的关系，因此燃氢发动机的研究是零碳动力装置开发的重要切入点”。
从成本和技术成熟度方面肖刚这样具体解释：“在动力领域，氢能的利用路径主要有两种：氢燃料电池和燃氢发发动机。二者各有优缺点，适应的场景也各有不同。目前来讲，无论是制造成本、使用成本还是产品寿命，燃氢发动机都具有很大优势。氢燃料电池对氢气纯度和贵金属有特殊需求，而且相对“娇贵”，从这个角度来看，燃氢发动机是实现重卡市场大规模用氢的最佳载体。另外，燃氢发动机的生产过程可以沿用现有的产线，对生产方比较友好，避免了大规模投资。而在搭载使用的贴合度方面，对客户同样友好，可以降低配套成本。”
这些因素推动着玉柴向重型燃氢发动机的方向迈进。方得网了解到，作为国内发动机制造的头部企业，玉柴早在2019年就发布了包含氢燃料电池的四大新能源总成。2021年，国内首款商用车燃氢发动机YCK05成功点火发布，主要运用于城市公交、市政环卫和城配物流领域。另一款中国最大马力的燃氢发动机YCK16H则针对高载重重卡市场，做到了国内最大排量15.93L、最大马力560马力！
重型燃氢发动机市场的发展需要上下游产业的协同发力
绿色低碳的氢能为新能源重卡提供了最佳燃料载体，但肖刚同时表示：“从技术角度看，燃氢发动机最终作为产品进入市场，可能还需要较长的一段时间。因为即使一款新的柴油机从研发到落地也需要几年的时间。燃氢发动机的配套、制造依然面临着一些细节问题，这需要时间沉淀，更需要上下游产业的协同努力。”
肖刚先是介绍了氢气的天然弱势：“氢能在使用中相对于传统柴油来说在热效率和动力性上存在短板。燃氢发动机作为点燃式发动机，从热力循环的角度看，热效率会低于压燃式的柴油机。另外，氢气的燃烧速度很快，需要稀燃的技术路线，这就决定了在燃烧过程中需要大量的空气对其稀释，导致氢气混合气的体积能量密度低于柴油混合气，限制了燃氢发动机的动力性。因此，提升热效率和动力性是燃氢发动机的研发重点。”
他进一步从技术硬件和氢能供给方面进行了阐述：“纵观国内内燃机行业，目前自主研发程度都已经很高了。但是在一些关键零部件领域，比如氢燃料缸内直喷喷嘴，国内企业还需要去追赶国际水平。从氢燃料产业方面来看，国家对氢气的制造、储存、运输、基建都提供了很大的政策扶持力度，这些方面的进步将会给燃氢发动机带来更大的发展空间。”
玉柴的燃氢发动机要达到行业最高动力和最高热效率
对于之后燃氢发动机和玉柴新能源动力的发展方向，肖刚这样分析展望 ：“目前很多传统发动机企业都投入了对燃氢发动机的研发之中，大家在激烈竞赛，我们会坚定地朝着行业最高动力和最高热效率努力。在机型方面，玉柴有5L和16L两款燃氢发动机，分别针对城市车辆和重卡行业。其中，16L燃氢发动机是多燃料平台，为氢、氨、甲醇多种清洁能源提供了载体。未来在零碳动力研发方面，玉柴会以产业最高标准为要求、以技术突破为手段，争取做到行业第一！”
据悉，燃氢发动机目前在行业内的需求趋势日益明显，玉柴将加快速度，分阶段、分重点稳步推进完成燃氢发动机研发、配套，针对不同细分场景打造满足用户需求的燃氢发动机，不断提高玉柴产品的今后整理，提升客户满意度，用实力赢得市场。
玉柴股份董事长李汉阳曾表示：“新能源领域发展非常迅猛，玉柴作为传统动力的制造商，策略是主动拥抱新能源、突破新能源，用玉柴的责任与担当去支撑国家的“双碳”战略目标。”玉柴的重型燃氢发动机开辟了传统内燃机企业的新出路，也为“双碳”战略奉献着玉柴力量。
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