由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社共同主办，天津经济技术开发区管理委员会特别支持，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会、中国汽车动力电池产业创新联盟、新能源汽车国家大数据联盟联合协办的第二十届中国汽车产业发展（泰达）国际论坛（以下简称“泰达汽车论坛”）于2024年8月29日至9月1日在天津滨海新区举办。本届论坛以“风雨同舟二十载 携手并肩向未来”为年度主题，邀请重磅嘉宾展开深入研讨。

在9月1日“节能与新能源方向专题分论坛一：20年积淀变革，燃油车与新能源汽车的未来之路”中，广西汽车集团有限公司总工程师杨晓发表题为 “氢发动机工作介绍”的演讲。

 广西汽车集团有限公司总工程师 杨晓

以下为演讲实录：

我今天做的主题发言叫氢内燃机的研发。

大家都知道能源安全，还有油耗排放法规的意义在研，我们要寻找一种零碳的发动机，举一个例子说像氢燃料作为零碳的，应该是降碳的最佳目标，我们再看一下氢气的特性，氢气与天然气、汽油等相比具有能量密度高，可燃界限宽，燃烧速度快的特点，大家可以看到氢气层流火焰的传播速度为230cm/s,与天然气和汽油相比大约是他们的6倍，我们再看看氢气的特性，大家可以看到，氢燃料低热值蛮高，还有可燃范围大，还有能量是0.02毫焦，然后在空气扩散系数以及排放和空燃比都蛮好的。

我们再看一下，氢内燃机它燃烧跟传统的燃烧几乎是一样的。这个我们在开发燃氢的发动机的时候有一些缺点，比如说容易早氧、爆震还有回火，另外再有一个就是进气系统匹配难度比较大，但是可以通过增压跟直喷来解决。

它的优势很明显，我们可以看到成本很低，跟传统的发动机相比只高15%，再有氢燃料不需要热机和冷启动，有很好的稳定性，另外氢气的储存系统基本上跟燃料电机一样，几乎无需重新开发。

它和汽油机相比有什么优势，可以看到这一块和汽油相比它是有什么优势，从单位质量发电量来看，每公斤氢气跟汽油相比可以看到氢气的发电量是汽油的3.86倍，再看到单位体积里，通过这一系列的换算，可以看到每升油发3度电左右，但是每升氢气发出1.37度左右，这里面主要是基于这个层面储氢罐70兆帕以下的。

我们看一下实例，我们研发氢发动机有三次迭代，92除以72大概是1.27左右，这对于新开发的发动机来说是属于高效率的，它整个的性能是实现80KW，从2000转以后可以做到170N˙m，这对乘用车来说是挺好的，再看看增压器比我们还有优化的空间。

我们看一下这个热效率，大致可以看到这里面最高点做到了45%，占到整个面积的70%。

再看一下这个AI50那一块，基本上都是在10度左右，这一块也蛮好的。

我们这个发动机，排放的那一块，只是在低压的高浮和高速的高浮那一块不太好，基本上可以做到零排放，然后我们看一个AI50，在100N˙m，基本上就是在10度以内，在整个图是在20度以内，燃烧效率是蛮高的，再有一个我可以再看一下，燃烧持续期，基本上很大一块都是在30以内，局部是35，燃烧速度是蛮快的，我们可以看一下说保压那一块基本上在100以内。然后这一块不好，剩下的都很好，所以这个地方是蛮不错的。

我们再看一下空压比，底下这一块如果我们用于增程也是很不错，这个就是AI50那一块，我们可以看到像这一段特别优秀，像大幅那一块还可以优化但是也可以用了，再看看这个燃烧的持续期，这一块我们看到黄色这一块可以用，绿色的这一块就是特别优秀的。像这一块不太好，我们再看一下保压基本上在100以下，现在内燃机的靠近就比较容易实现了。

另外再看一下燃烧的稳定性，COV是燃烧稳定性的缩写，在3500转以内这个东西都是很优秀的。这一块是增压器的比配是需要继续改进，然后也有优化的空间，排温的那一块偏低一点，作为增压的发动机这个温度再提升50度到100度这个性能就更加优秀了，像排温低也有一个优点不容易形成一个氮氧化物。

我们举例子这个发动机确实看得很清楚，最高热效率45.04%，40%热效率以上区域的占比是70.8%。

现在我们再回到前面的，整个发动机和汽油机相比，燃氢的有什么优势。

我们都知道燃氢，从氢气那一块的开发还是有挑战的，但是据说博士已经解决掉了，所以这一块做好这个东西，别的都是应该说比较小的问题，然后像我们做这个燃氢发动机，用的好的喷氢器以后，从内燃机的角度来说以后在通用，你做个几百小时还是很轻松的就实现了。所以我们说燃氢的开发，还蛮轻松的，总结三点。

第一燃氢是有基础，第二燃氢做的增程器未来挺好。还有就是我们虽然看到有些难点，这就是我们整个中国内燃机要一起抱团取暖的机会。

所以也欢迎各位到广汽集团跟我们一起进行技术交流和攻关。虽然有难点，但是我们也坚持做燃氢增程，在这一块寻找低成本、高性价比的动力总成。

这是开发燃氢的方法，你看燃氢发动机它有一部分是内燃机，有一部分是燃料电池，所以这就是昨天我们在大会场看到创新跟融合，所以创新融合就是助力新能源的高质发展。