領(lǐng)域切入,2021年啟動(dòng)燃料電池汽車試點(diǎn),設(shè)立五大示范城市群,經(jīng)過多年摸索已初步構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)鏈上中下游協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系?!?/div>
2026年全國兩會(huì)期間,全國人大代表、汽車行業(yè)“工人院士”、中國一汽首席技能大師、一汽解放大連柴油機(jī)有限公司高級(jí)技師鹿新弟在接受《中國經(jīng)營報(bào)》記者采訪時(shí)表示,今年兩會(huì)準(zhǔn)備了包括支持氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、在國家層面設(shè)立“中國工匠日”、產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍建設(shè)改革、靈活就業(yè)和新就業(yè)形態(tài)勞動(dòng)者權(quán)益保障在內(nèi)的7份建議。
氫能是未來國家能源體系的重要組成部分。黨的二十屆四中全會(huì)將氫能列為未來產(chǎn)業(yè)重要方向,明確要求將氫能作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
根據(jù)2022年3月底國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合研究制定的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》,到2030年,要形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應(yīng)體系,產(chǎn)業(yè)布局合理有序,可再生能源制氫廣泛應(yīng)用,有力支撐碳達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。到2035年,形成氫能產(chǎn)業(yè)體系,構(gòu)建涵蓋交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域的多元?dú)淠軕?yīng)用生態(tài)??稍偕茉粗茪湓诮K端能源消費(fèi)中的比重明顯提升,對(duì)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。
鹿新弟認(rèn)為,在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的征程中,氫能汽車是一個(gè)重要的賽道。而在氫能汽車中,除了氫燃料電池汽車外,氫內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)展壯大也充滿了想象力,有望成為推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要路徑之一。
由于技術(shù)路線的不同,氫能汽車主要分為氫燃料電池汽車和氫內(nèi)燃機(jī)汽車兩類。氫燃料電池汽車通過氫氧化學(xué)反應(yīng)發(fā)電,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛,排放物僅為水。氫內(nèi)燃機(jī)汽車直接在內(nèi)燃機(jī)中燃燒氫氣產(chǎn)生動(dòng)力,其原理與傳統(tǒng)燃油車類似。
在鹿新弟看來,相較于氫燃料電池汽車,氫內(nèi)燃機(jī)汽車在安全與成本方面具備一定優(yōu)勢(shì)。在安全性方面,氫內(nèi)燃機(jī)汽車通過相關(guān)安全保護(hù)舉措,可實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相當(dāng)?shù)陌踩健?/div>
而在成本方面,他舉例稱,以49噸牽引車為例,氫內(nèi)燃機(jī)汽車購車成本約70萬元,而氫燃料電池汽車購車成本約120萬元,兩者相差約50萬元。氫內(nèi)燃機(jī)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車零部件通用化率可達(dá)90%以上,可沿用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車的關(guān)鍵零部件與系統(tǒng),依托現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)體系實(shí)現(xiàn)低成本規(guī)?;a(chǎn),成本優(yōu)勢(shì)顯著。
鹿新弟表示,除了購置成本更具優(yōu)勢(shì)外,在使用成本與維修成本上,氫內(nèi)燃機(jī)汽車也具備不可忽視的優(yōu)勢(shì)。
就使用成本而言,兩種技術(shù)路線對(duì)氫氣純度要求不同。氫燃料電池汽車需要使用經(jīng)兩次提純、純度約99.99%的高純度氫氣,而氫內(nèi)燃機(jī)汽車可使用經(jīng)一次提純、純度約99%的低純度氫氣。在現(xiàn)行氫燃料電池汽車補(bǔ)貼政策下,高純度氫氣價(jià)格約為20元/公斤,低純度氫氣在無補(bǔ)貼的條件下成本約為13—14元/公斤。以49噸牽引車高速工況為例,氫內(nèi)燃機(jī)汽車百公里氫耗約12公斤,使用成本約168元;燃料電池汽車百公里氫耗約9公斤,使用成本約180元??梢姡捎趯?duì)氫氣純度的要求更低一些,氫內(nèi)燃機(jī)汽車使用成本更低。
鹿新弟指出,在維修成本方面,氫燃料電池汽車核心零部件為電堆,電堆一旦損壞通常需要整體更換,維修成本較高;而氫內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相似,多數(shù)情況下通過更換零部件即可維修,維護(hù)成本相對(duì)較低。
“近年來,氫內(nèi)燃機(jī)的性能表現(xiàn)已達(dá)到規(guī)模化量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)外主流商用車企業(yè)也已普遍完成相關(guān)技術(shù)研發(fā)或產(chǎn)品儲(chǔ)備?!甭剐碌苷f道。
記者了解到,國外氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)布局較早、進(jìn)展更快,曼恩、康明斯、斯堪尼亞等頭部企業(yè)自2020年起陸續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)品研發(fā),目前已基本具備產(chǎn)品化條件。曼恩氫內(nèi)燃機(jī)采用低壓直噴(LPDI)均質(zhì)稀薄燃燒技術(shù),最高熱效率可達(dá)43%;康明斯2022年5月發(fā)布X15H氫內(nèi)燃機(jī),功率覆蓋400—530Ps,最大扭矩2600Nm,計(jì)劃2027年全面投產(chǎn)。
國內(nèi)企業(yè)亦在近幾年加快研發(fā)步伐。2022年6月,一汽解放自主研發(fā)的國內(nèi)首款重型商用車缸內(nèi)直噴氫內(nèi)燃機(jī)成功點(diǎn)火,功率超368kW,有效熱效率達(dá)45%。中國重汽與濰柴動(dòng)力也聯(lián)合推出了氫內(nèi)燃機(jī)重卡,搭載13L氫內(nèi)燃機(jī),熱效率達(dá)41.8%。此外,玉柴、上海新動(dòng)力等企業(yè)也相繼完成相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)。
在道路試驗(yàn)與示范應(yīng)用方面,2025年一汽解放2臺(tái)J6V氫內(nèi)燃機(jī)49噸牽引車在成渝高速完成4.5萬公里路試驗(yàn)證;同時(shí),搭載玉柴YCK05H氫內(nèi)燃機(jī)的灑水車也已在
河北滄州投入示范運(yùn)營。
呼吁與氫燃料電池汽車同享政策與加氫站設(shè)施
任何事物的發(fā)展都是辯證的。即便在成本方面具備優(yōu)勢(shì),并且已有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),但氫內(nèi)燃機(jī)汽車眼下的處境并不樂觀,存在不少制約。
“即便氫內(nèi)燃機(jī)汽車憑借能‘吃粗糧’、經(jīng)濟(jì)效益高及產(chǎn)業(yè)鏈整合難度低等優(yōu)勢(shì),更易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模
市場(chǎng)應(yīng)用。但在實(shí)際推廣中,其發(fā)展主要靠整車企業(yè)自主推動(dòng),進(jìn)度緩慢。”鹿新弟說道。
從宏觀的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境來看,氫內(nèi)燃機(jī)汽車相較于氫燃料電池汽車存在“先天不足”。相較氫燃料電池汽車,氫內(nèi)燃機(jī)汽車當(dāng)前獲得的政策支持力度明顯不足。
“氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)路線尚未被納入《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,亦未被列入《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035)》。在發(fā)動(dòng)機(jī)公告、整車公告、上路運(yùn)營手續(xù)等方面公告中,也均未有明確政策支持。同時(shí),它還無法享受與氫燃料電池汽車相同的購置補(bǔ)貼政策以及高速公路免費(fèi)通行政策,這使得這一技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?;痉哆\(yùn)營?!甭剐碌鼙硎?。
鹿新弟還指出,從技術(shù)維度來說,氫內(nèi)燃機(jī)汽車在性能和可靠性方面還面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)。由于氫氣點(diǎn)火能量低、燃燒速度快,其燃燒過程容易出現(xiàn)早燃、回火、爆震以及機(jī)油乳化等
問題。此外,氫內(nèi)燃機(jī)的熱效率仍有提升空間,其功率密度與傳統(tǒng)柴油機(jī)和汽油機(jī)相比仍存在差距。
此外,氫內(nèi)燃機(jī)汽車還存在應(yīng)用場(chǎng)景不足與基礎(chǔ)設(shè)施不完善等短板。據(jù)悉,目前氫內(nèi)燃機(jī)汽車推廣主要依靠企業(yè)自主探索應(yīng)用場(chǎng)景,而氫燃料電池汽車則通過城市群示范及其相關(guān)政策支持實(shí)現(xiàn)了較快發(fā)展。在基礎(chǔ)設(shè)施方面,一些已建成的加氫站僅對(duì)符合要求的氫燃料電池汽車開放,并不支持氫內(nèi)燃機(jī)汽車加氫。同時(shí),區(qū)域性灰氫加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃仍不完善,氫內(nèi)燃機(jī)汽車的市場(chǎng)化推廣受到限制。
針對(duì)這些實(shí)實(shí)在在存在的障礙,鹿新弟提出了四條建議。一是明確氫內(nèi)燃機(jī)汽車“清潔能源汽車”這一定位,推動(dòng)其在產(chǎn)品準(zhǔn)入、路權(quán)、新能源汽車積分、財(cái)政補(bǔ)貼等方面,與氫燃料電池汽車享受同等政策支持;充分發(fā)揮氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)低成本、零排放優(yōu)勢(shì),為我國構(gòu)建多元化的氫能應(yīng)用技術(shù)體系、推動(dòng)交通領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型提供有力支撐。
二是國家主管部門應(yīng)加大氫內(nèi)燃機(jī)核心技術(shù)攻關(guān)力度,鼓勵(lì)產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同創(chuàng)新,突破氫內(nèi)燃機(jī)在排放、熱效率、耐久性等方面的瓶頸。與此同時(shí),要推動(dòng)建立氫內(nèi)燃機(jī)國家級(jí)共性技術(shù)平臺(tái)和測(cè)試評(píng)價(jià)體系,推動(dòng)基礎(chǔ)研究成果向工程化應(yīng)用快速轉(zhuǎn)化,以培育具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈,助力構(gòu)建自主可控的氫能動(dòng)力技術(shù)體系。
三是建議相關(guān)主管部門參照氫燃料電池汽車示范推廣模式,出臺(tái)相關(guān)政策,系統(tǒng)推進(jìn)氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展,深挖典型應(yīng)用場(chǎng)景、開展區(qū)域試點(diǎn),探索氫能在交通領(lǐng)域多元化應(yīng)用的可持續(xù)商業(yè)模式。通過示范引領(lǐng)、政策協(xié)同與社會(huì)參與,加快形成氫內(nèi)燃機(jī)與氫燃料電池互補(bǔ)發(fā)展、協(xié)同并進(jìn)的產(chǎn)業(yè)格局,進(jìn)一步拓展氫能技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模,為我國構(gòu)建清潔低碳、安全高效的氫能產(chǎn)業(yè)體系提供有力支撐。
四是推動(dòng)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施與氫燃料電池汽車共享,呼吁全國范圍內(nèi)的加氫站向氫內(nèi)燃機(jī)汽車開放市場(chǎng)化加氫權(quán)限,以充分促進(jìn)相關(guān)企業(yè)加大氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)研發(fā)投入與產(chǎn)業(yè)化推廣的積極性。同時(shí),在灰氫資源豐富區(qū)域,建設(shè)灰氫加氫站,以促進(jìn)能源有效利用。