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氢柴双燃料发动机--沃尔沃遍达（Penta）
2024年10月18日卡车技术前线消息，沃尔沃遍达（Volvo Penta）的氢双燃料发动机基于欧盟Stage V D8平台，采用了CMB.Tech的氢气技术。这使得应用可以在氢气和传统燃料的混合物上运行；如果氢气暂时不可用，它们可以采用柴油甚至HVO运行。
沃尔沃Penta已与海运集团CMB.Tech建立合作关系，将推出氢双燃料发动机的生产，以帮助部分客户完成能源转型。合作是实现解决方案的关键——沃尔沃Penta、其客户和CMB.Tech人员正在为不同的非道路和发电应用进行各种双燃料现场测试。
三条低至零排放的途径是重点——电动化（BEV）、使用（或部分使用）可再生燃料的内燃机和燃料电池。双燃料发动机是一种减少排放的过渡技术。部分依靠氢气运行的内燃机可以利用现有技术，为特定用例提供较低的排放选择，以满足客户日益增长的脱碳需求，同时氢气基础设施仍在推广中。
什么是氢双燃料发动机？
这种双燃料装置是一种增加了氢气喷射系统的内燃机，使其能够采用氢气和柴油（或HVO）的混合物运行。早期的氢双燃料发动机试验数据显示，二氧化碳排放量减少了80%。该解决方案利用了现有的内燃机平台，同时提供了一种可扩展的减少温室气体排放的方法。
氢柴油双燃料发动机是如何工作的？
沃尔沃Penta Stage V D8发动机配备了CMB.Tech的双燃料氢技术。氢气从储罐中释放出来，达到低压，然后注入发动机的进气口。吸入氢气可以减少从燃烧中产生相同能量所需的柴油量。CMB.Tech的喷射系统旨在与沃尔沃Penta的发动机控制器通信，在双燃料模式和纯柴油模式之间无缝切换。因此，氢气混合物降低了柴油的使用，可能有助于降低二氧化碳排放。
当氢气注入气缸时，氢气-空气混合物被压缩，并注入少量柴油。柴油机自动点火，氢气共同燃烧，推动活塞下降。然后，气缸在排气冲程中排空。如果氢气供应不足，发动机可以完全依靠柴油或HVO运行，保持正常运行时间和性能。
沃尔沃Penta/CMB.Tech氢双燃料装置注重安全性和可靠性。发动机采用低压系统运行，将氢气保持在10巴以下。如果出现安全问题，它会自动关闭，密封所有氢气罐，并切换到柴油机，以确保设备继续运行而不中断。
双燃料发动机可用于哪些应用？
基于沃尔沃Penta D8 EU Stage V平台的氢双燃料发动机可应用于各种环境。它非常适合港口装卸等的跨运车和滚装牵引车等非公路应用，在这些应用中，正常工作周期内的正常运行时间至关重要。这一领域正在迅速发展，氢燃料加注基础设施正在主要市场出现，以补充电动化举措。
此外，它是发电机组等固定应用中发电的可行选择，在这些应用中，它使用传统燃料和氢燃料的混合提供高效可靠的能源。与非公路应用相比，固定应用受其他法规的约束，这可能允许灵活采用替代能源解决方案，包括低排放方案。
为了确保氢双燃料燃烧技术在现实环境中的长期可行性，与原始设备制造商和客户合作进行了严格的现场测试。以下是两个示例：一个用于非公路应用，另一个用于固定发电机组应用。
混合燃料中含有氢气会影响发动机性能吗？
氢柴油双燃料发动机的扭矩和功率曲线与普通柴油发动机相当，二氧化碳排放量更低。氮氧化物（NOx）和颗粒物排放不受系统的影响。最后，氢气可以通过积极影响后处理系统，包括SCR（选择性催化还原），特别是在低负载下，来改善这一过程。与柴油机类似，这种双燃料解决方案旨在满足最严格的非道路排放法规，即欧盟第五阶段。
需要多大的氢燃料箱？
这取决于你多久有机会加氢一次。350巴的压缩氢气比柴油占据的空间大得多，大约是柴油的10倍。因此，如果你想连续使用双燃料，你可能需要重新评估你的加油习惯，并期望比现在更频繁地加油。
采用氢气解决方案时的关键考虑因素
许多因素都在起作用，从能源战略和工作方式，到可能推动变革的成本和政府举措。然而，决定采用氢双燃料解决方案的两个关键考虑因素是：
•能源转型：你的脱碳战略是什么样的？在过渡过程中，您的成本考虑因素、时间表和保持正常运行时间的需求是什么？氢双燃料发动机可以作为减少尾气二氧化碳排放的垫脚石，特别是在更直接地获得绿色氢气的情况下。
•氢气供应：附近有加氢站吗？是否有确保绿色氢气供应的计划？是否有移动式加氢设施？那么，双燃料可能是开始脱碳的好解决方案。
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