以甲醇為燃料的清潔能源汽車一直被忽視,而在氣候和能源問題日趨嚴峻的今天,甲醇燃料又重新獲得人們的青睞。華菱星馬敏銳捕捉商機,成為全國甲醇柴油雙燃料技術研發的先行者,研發成果居同行業前列,產品已走向市場。
企校聯手 破解甲醇燃料誤區
記者了解到,目前,我國已成為世界甲醇生產第一大國。工信部等八部委聯合發布了《關于在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》,要求企業立足科技創新,推動甲醇汽車及燃料技術研發與應用,加快甲醇汽車標準體系建設;鼓勵和支持企業研發甲醇混合動力汽車、甲醇增程式電動汽車、甲醇燃料電池汽車產品,以加快推動甲醇汽車應用,實現車用燃料多元化,保障能源安全。
“正是在這樣的大背景下,華菱星馬與天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室聯手,專門研究柴油甲醇燃料技術,為現有的載重車柴油機提供一個減少柴油消耗的技術路徑,緩解我國柴油供需矛盾,同時降低車用發動機對大氣環境的污染。”華菱發動機研究所副總工程師彭升平告訴記者。
但現實卻是,與國家政策的高調推動相比,甲醇燃料一路走來并非一帆風順,有社會公眾對“甲醇有毒”的認知誤區;有甲醇燃料與石油燃料共存共生難的制約;有甲醇燃料應用推廣的復雜性,例如生產甲醇耗水問題和甲醇汽車改造等,存在一定難度;還有甲醇汽車未被納入主導產品,與電動汽車的政策支持和社會關注存在的差距太大等等。但這些都沒有讓華菱星馬人遲疑、畏懼,認準目標的他們全力向前。
咬定目標 研發成果居全國前列
據了解,經過多年努力,目前我國已解決了甲醇燃料存在的腐蝕性、冷啟動、溶脹性等關鍵技術難題。比如,原來生產1噸甲醇要耗水10噸,現在改進工藝后降至6噸以下,且可再利用。這些都為甲醇柴油雙燃料燃燒技術研發創造了條件。
2016年6月,華菱星馬汽車(集團)股份有限公司(甲方)聯合天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室(乙方)開展甲醇柴油雙燃料燃燒技術(DMCC)研究項目正式啟動。雙方選定在漢馬柴油發電機上應用乙方提出并具有的甲醇柴油組合燃燒專利技術,在原國三柴油機上加裝廢棄再循環(EGR)系統,使其滿足國四排放法規;再對加裝EGR系統且滿足國四階段排放法規的柴油機進行改造,增加甲醇供給和電控噴射系統,使其能運行甲醇柴油雙燃料模式,并開發滿足國五階段排放法規的甲醇柴油雙燃料發動機樣機。經過近一年的努力,2017年4月國V樣機開發標定工作完成,研發成果居于國內前列。
據了解,該技術是以漢馬CM6D28-380-40高壓共軌柴油機為基礎樣機,通過廢氣再循環技術,結合柴油氧化催化轉化器耦合柴油微粒催化轉化器,實現了整車動力性不劣于原機水平;同等使用條件下,甲醇對柴油的最大替代率不低于40%;不使用尿素噴射部分滿足同級車達到的國六階段排放標準。
該項目實施后,華菱星馬建立了甲醇替代燃料產品體系,開拓了自己首個不使用SCR達到國V排放的技術路線,為無SCR的替代燃料產品路線提供支持,為今后進一步開發產品機型與更高排放標準機型研究奠定了基礎。
助力治污 新產品走出新市場
在業界看來,甲醇來源廣泛,經濟體量大,全產業鏈可持續發展,已經應用于能源和化工領域,基本上被認為是一種理想的清潔能源燃料。2018年政府工作報告中再度重申要提高污染排放標準,實行限期達標,開展柴油貨車超標排放專項治理;2019年政府工作報告中也提到加強機動車污染源治理。由此可見,政府有關部門已經重視到柴油載貨車的污染防治問題。
記者了解到,華菱星馬在把甲醇應用于重型柴油機上做了大量研究、試驗,效果顯著,實現了甲醇對柴油的摻燒率超過50%,顆粒物排放大幅度低于國六排放法規限值,不用尿素NOx也可滿足法規要求。由于甲醇價格低于柴油,能顯著降低車輛的運營成本,安裝甲醇柴油雙燃料發動機的華菱星馬重型車,已銷往貴州、陜西、山西、河北等地,受到大型物流車隊和礦區的歡迎。
為了助力國家防治柴油載貨車污染,促進企業加快發展,華菱星馬與天津大學確定了下一步研發重點,即完善EGR軟硬件系統,為甲醇柴油雙燃料發動機達到國六排放標準創造條件;改善進氣和噴醇系統設計,進一步改善甲醇的霧化效果;改進后處理系統,達到國V標準。
甲醇柴油雙燃料汽車具有經濟性好、排放低、后處理器簡便的優點,未來具有廣闊的市場前景。目前,華菱星馬搭載甲醇柴油雙燃料發動機產品已進軍市場,反響不錯,正在致力于加快推進甲醇柴油雙燃料發動機產品化進程,隨著與天津大學聯合研發的深入推進,該研究極大的經濟效益潛力將不斷顯現。(本文來自馬鞍山日報)