碳中性燃料或是出路
“內燃機短期內消亡是不現實的。”中國工程院院士、清華大學教授李駿曾長期主持中國一汽技術中心產品自主研發與科技創新工作。他給內燃機的生存指了一條出路——用efuel(電制合成燃料)替代化石燃料。
據介紹,efuel是將水電解生成氫氣和二氧化碳,然后通過催化反應合成的一種液體碳氫鏈燃料。efuel生產過程中直接捕捉空氣中的二氧化碳,在efuel使用過程中再釋放碳。由于碳是從大氣中捕捉、最終重新釋放到大氣的,碳的凈增量為零,因此efuel也被稱為 “碳中性燃料”。
李駿介紹,目前全球4種最主要的efuel分別是綠電、綠氫、綠氨、綠醇。談及選擇哪種efuel開發內燃機更佳時,他表示要從5個維度考慮:第一,必須是零碳燃料;第二,必須用可再生燃料;第三,必須是安全的燃料;第四,成本要低;第五,體積能量密度高。
近年來,中國工程院院士、上海交通大學講席教授黃震帶領團隊開展與efuel相關的研究工作。他介紹,團隊目前在做的一件事就是用綠電產生合成柴油。這樣做的好處是不需要單獨研制發動機,可改造現有內燃機直接用于柴油車或者船舶。
關于綠電燃料的成本問題,黃震說,從目前來看,綠氨的制備成本最有競爭力,但制備成本除了要看內部
價格外,還需要看外部
價格。未來化石燃料可能需要增加
碳稅,成本會提高。相比之下,綠電更有競爭優勢。
“純電動力適用于小功率、短距離應用場景,目前仍面臨電池材料資源短缺、成本價格高、運行安全有潛在問題等挑戰;內燃動力適合中大功率、長距離應用場景,但需要‘擁抱’混合動力及碳中和材料,才能實現可持續發展。”清華大學航空發動機研究院副院長帥石金指出,內燃動力實現碳中和的路徑有多種,比如乙醇生物質內燃機、氫內燃機、氨氫融合內燃機、甲醇內燃機、efuel內燃機等,可以依據交通使用場景以及碳中和階段性目標進行選擇。
李樹生總結時指出,未來內燃機發展有3點共識。第一,在許多應用場景中,內燃機動力將長期存在,且依然是主動力;第二,從目前來看,提升動力系統效率是減碳、控碳的有效途徑;第三,針對不同燃料,內燃機技術仍有許多瓶頸需要突破。(沈春蕾)
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