内燃机 踏上新能源应用的征程 别等了
发布时间:2022-12-07     作者:    浏览量:2199    分享到:

20191022日,中国工程院原副院长谢克昌院士在“第九届全球新能源企业500强峰会”上指出:“要在能源体系框架下进行能源转型和结构优化,防范不切实际的能源转型对经济发展和能源供应造成的伤害。”

提出中国停止燃油车生产和销售的论调,就是不切实际,“资源禀赋”和“因地制宜”的基础知识和基本原则哪去了?不懂没学?还是无知?或是别有用意?

2020121日,中国科学院副院长张涛院士,在张家口可再生能源峰会上呼吁“拆掉能源体系中的一堵堵‘围墙’,让各能源品种有机融合,共同担当起降碳减排重任”。

电动汽车不是“零排放”,中国汽车工业目前还没有“弯道超车”的基础和资本,更没必要。电动汽车不可能一家独大,更不可能全覆盖。跟着别人/别国呼吁中国停止燃油车生产和销售,不可能,也不符合中国国情,同样没有必要。选择协同与合作,鼓励融合与包容,让各能源品种有机融合,共同担当起降碳减排重任,多好啊!。

一、我们都应该认知的新能源

21世纪,在科学界和能源领域取得共识的新能源,只有甲醇、乙醇、氢、氨等,它们正在被全球内燃机动力产业高度关注。中国吉利汽车,国际远洋船舶动力,都从探索起步,行致今天新能源应用的佼佼者。

把电动汽车定义为新能源汽车,违背了自然规律、科学规律、历史规律,破坏了科学的能源属性定义,属于唯心主义产物。为后人负责,为大众负责,为社会科学负责,为自然科学负责,为‬人类技术进步负责,为优美的汉语传承负责,叫停唯心主义赋予的、长期混淆的错误称谓,是时候了!

1、乙醇(C2H5OH):

2017913日,由国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部委联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》。方案要求,到2020年,我国全国范围将推广使用车用乙醇汽油。

20211031日,中共中央办公厅 国务院办公厅印发《粮食节约行动方案》中,(十一)加强粮食资源综合利用。有效利用米糠、麸皮、胚芽、油料粕、薯渣薯液等粮油加工副产物,生产食用产品、功能物质及工业制品。对以粮食为原料的生物质能源加工业发展进行调控。

两个文件发布相差4年,改变决策的驱动力是中国国情,是资源禀赋,是因地制宜,是科学和实事求是。

乙醇汽油在中国进入退市期,但在美洲,乙醇汽油仍将是消费者的优选,因为那里乙醇汽油的原料富有(广袤大地上的玉米和亚马逊流域生长的甘蔗)。

2、氨(NH3):

中国是发展中国家,既是农业大国,也是人口大国。国家发布《粮食节约行动方案》,提出对以粮食为原料的生物质能源加工业进行调控,告诫我们绝不能与土地争粮。以我国现有6800万吨氨产能(为18亿亩土地耕种保障化肥供应)的产业现状,我们同样不可以与粮食争化肥。

氨燃料的制备原料主要是煤炭或天然气,天然气我国对外依纯度超过50%,存在原料保障和安全问题。如果用煤炭作原料制备氨,又存在二氧化碳排放问题。如果选择可再生能源制备氨,与氢能一样,第一个挑战是制备氢能的能量消耗,第二个挑战是消耗的能量是不是可再生能源。

氨作为内燃机燃料,一是需要面对将氨从液体状态转化为气体,转换装置的技术储备和产品储备。二是需要面对氨燃料内燃机总体结构布置设计,氨燃料的携带等问题。三是氨属于零碳燃料,没有细微颗粒物排放,省却了捕捉装置。但氨燃料燃烧需要空气中的氧,燃烧后氮氧化物排放控制和减排的挑战依然存在。这些,都需要产业从实验室基础研究到工程化应用研究,进行长时期的积累和挑战,需要这样的储备。

3、氢(H2):

中国科技大学包信和校长指出:“地球有煤矿,有油田和气田,没有氢气矿和氢气田,氢元素存在于各种化合物中,制备氢气需要能量。”我们必须认识到,推广使用氢能的第一个挑战是制备氢能的能量消耗,第二个挑战是消耗的能量是不是可再生能源。

如果用一种碳氢能源制备另一种碳氢能源,尽管制备出来的碳氢能源(如电或氢)是清洁的,但对碳排放而言,这是前移或转嫁,对实现“碳中和”没有意义。

氢燃料电池。我国有明确的发展目标和应用领域。氢可由大化工制氢和分布式制氢(在线制氢)提供,安全和成本是氢能产业发展最大的挑战。氢气的制、储、运、加注系统成本控制,输配送系统安全管控和氢燃料电池使用安全监控,氢能产业必须把控。

氢燃料发动机。除了使用安全和成本以外,与氨燃料内燃机一样,尽管没有细微颗粒物排放,省却了捕捉装置,但燃烧需要空气中的氧,燃烧后氮氧化物排放控制和减排的挑战依然存在。

面对氢能使用安全和成本问题,甲醇在线制氢技术和装置应运而生。既规避了氢气制、储、运、加注系统成本控制难点,在线制氢的供氢短链,还可以有效降低使用安全风险。

4、甲醇(CH3OH):

甲醇属于常温常压液体燃料,甲醇燃料含氧,甲醇燃料输配送体系可与现有汽、柴油体系共享。

甲醇质量储氢密度12.5%125公斤氢/吨甲醇);70MPa高压气瓶储氢,质量储氢密度约4-6%;低温液态氢(-253℃),质量储氢密度约7%

甲醇是含氢量最高的一种液态燃料,常温常压下,1升甲醇含98.8克的氢(0.79kg*12.5%)。纯氢在-253℃液态下,1升含氢量达到70.8克。甲醇在常温常压下,含氢量(储氢密度)高于加压低温冷却状态下的电解水制氢。

二、内燃机该你了

在人类挑战内燃机有害物质排放的进程中,坚持在提高综合热效率和控制排放技术方面创新,实现降低燃油消耗和减少有害物质排放方面,有了长足的进步和质地跨越。

实施能源转型,选择低碳清洁燃料,推广新能源应用,拓展应用场景,为内燃机的技术进步,为内燃机产业可持续发展,为以内燃机为配套动力的装备,为交通运输领域里的装备,共同实现“双碳”目标,开启了一条新的路径。

甲醇燃料动力燃烧-与汽油实现互补应用;

甲醇-柴油组合燃烧-实现柴油机甲醇燃料应用;

甲醇在线制氢-支撑氢能产业双路径快速发展;

氢燃料发动机-充分利用现有社会资源,实现内燃机氢燃料应用;

气体燃料发动机掺氢燃烧-甲醇液体燃料在线制氢,与气体燃料组合,挑战应用新技术,实现智慧应用场景的创新遐想

甲醇汽车-以甲醇为燃料的内燃机驱动车辆;

醇电混合动力汽车-以甲醇燃料发动机和动力电池组合驱动车辆;

甲醇增程式电动汽车-配载甲醇发动机发电机组,实施对道路电动车辆驱动用动力电池充电,为车辆实施增程保障;

甲醇增程式矿用电动车辆-配载甲醇发动机发电机组,实施对非道路矿用电动车辆驱动用动力电池充电,为车辆增程实施保障;

甲醇增程式电力推进内河航运船舶-配载甲醇发动机发电机组,实施对电力推动内河航运船舶驱动用动力电池充电,为船舶增程航行实施保障;

甲醇制氢-甲醇燃料电池汽车-甲醇在线制氢装置与甲醇燃料电池组合,搭载整车实施在线制氢,通过电化学转换,实施电力驱动;

甲醇制氢-氢燃料电池汽车-甲醇在线制氢装置,附加氢提纯装置,与氢燃料电池组合,搭载整车实施在线制氢,通过电化学转换,实施电力驱动;

甲醇制氢-氢燃料发动机-甲醇在线制氢装置与氢燃料发动机组合,搭载整车实施在线制氢,为氢燃料内燃机提供氢气燃料;

甲醇。以低碳、含氧清洁燃料;含氢量最高的一种常温常压液态燃料;可再生能源制氢与二氧化碳资源合成燃料,将被广泛应用于现在和未来的交通运输领域及不同动力装置上。

发展甲醇燃料制备,推广甲醇燃料应用,以此实现交通运输和能源领域里的“双碳”发展目标,必不可少,不可或缺。

来源:今日头条

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