2024年10月18日卡車技術前線消息，沃爾沃遍達（Volvo Penta）的氫雙燃料發(fā)動機基于歐盟Stage V D8平臺，采用了CMB.Tech的氫氣技術。這使得應用可以在氫氣和傳統(tǒng)燃料的混合物上運行；如果氫氣暫時不可用，它們可以采用柴油甚至HVO運行。

沃爾沃Penta已與海運集團CMB.Tech建立合作關系，將推出氫雙燃料發(fā)動機的生產(chǎn)，以幫助部分客戶完成能源轉型。合作是實現(xiàn)解決方案的關鍵——沃爾沃Penta、其客戶和CMB.Tech人員正在為不同的非道路和發(fā)電應用進行各種雙燃料現(xiàn)場測試。

三條低至零排放的途徑是重點——電動化（BEV）、使用（或部分使用）可再生燃料的內燃機和燃料電池。雙燃料發(fā)動機是一種減少排放的過渡技術。部分依靠氫氣運行的內燃機可以利用現(xiàn)有技術，為特定用例提供較低的排放選擇，以滿足客戶日益增長的脫碳需求，同時氫氣基礎設施仍在推廣中。    

什么是氫雙燃料發(fā)動機？

這種雙燃料裝置是一種增加了氫氣噴射系統(tǒng)的內燃機，使其能夠采用氫氣和柴油（或HVO）的混合物運行。早期的氫雙燃料發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)顯示，二氧化碳排放量減少了80%。該解決方案利用了現(xiàn)有的內燃機平臺，同時提供了一種可擴展的減少溫室氣體排放的方法。

氫柴油雙燃料發(fā)動機是如何工作的？

沃爾沃Penta Stage V D8發(fā)動機配備了CMB.Tech的雙燃料氫技術。氫氣從儲罐中釋放出來，達到低壓，然后注入發(fā)動機的進氣口。吸入氫氣可以減少從燃燒中產(chǎn)生相同能量所需的柴油量。CMB.Tech的噴射系統(tǒng)旨在與沃爾沃Penta的發(fā)動機控制器通信，在雙燃料模式和純柴油模式之間無縫切換。因此，氫氣混合物降低了柴油的使用，可能有助于降低二氧化碳排放。    

當氫氣注入氣缸時，氫氣-空氣混合物被壓縮，并注入少量柴油。柴油機自動點火，氫氣共同燃燒，推動活塞下降。然后，氣缸在排氣沖程中排空。如果氫氣供應不足，發(fā)動機可以完全依靠柴油或HVO運行，保持正常運行時間和性能。

沃爾沃Penta/CMB.Tech氫雙燃料裝置注重安全性和可靠性。發(fā)動機采用低壓系統(tǒng)運行，將氫氣保持在10巴以下。如果出現(xiàn)安全問題，它會自動關閉，密封所有氫氣罐，并切換到柴油機，以確保設備繼續(xù)運行而不中斷。   

雙燃料發(fā)動機可用于哪些應用？

基于沃爾沃Penta D8 EU Stage V平臺的氫雙燃料發(fā)動機可應用于各種環(huán)境。它非常適合港口裝卸等的跨運車和滾裝牽引車等非公路應用，在這些應用中，正常工作周期內的正常運行時間至關重要。這一領域正在迅速發(fā)展，氫燃料加注基礎設施正在主要市場出現(xiàn)，以補充電動化舉措。    

此外，它是發(fā)電機組等固定應用中發(fā)電的可行選擇，在這些應用中，它使用傳統(tǒng)燃料和氫燃料的混合提供高效可靠的能源。與非公路應用相比，固定應用受其他法規(guī)的約束，這可能允許靈活采用替代能源解決方案，包括低排放方案。

為了確保氫雙燃料燃燒技術在現(xiàn)實環(huán)境中的長期可行性，與原始設備制造商和客戶合作進行了嚴格的現(xiàn)場測試。以下是兩個示例：一個用于非公路應用，另一個用于固定發(fā)電機組應用。

混合燃料中含有氫氣會影響發(fā)動機性能嗎？

氫柴油雙燃料發(fā)動機的扭矩和功率曲線與普通柴油發(fā)動機相當，二氧化碳排放量更低。氮氧化物（NOx）和顆粒物排放不受系統(tǒng)的影響。最后，氫氣可以通過積極影響后處理系統(tǒng)，包括SCR（選擇性催化還原），特別是在低負載下，來改善這一過程。與柴油機類似，這種雙燃料解決方案旨在滿足最嚴格的非道路排放法規(guī)，即歐盟第五階段。    

需要多大的氫燃料箱？

這取決于你多久有機會加氫一次。350巴的壓縮氫氣比柴油占據(jù)的空間大得多，大約是柴油的10倍。因此，如果你想連續(xù)使用雙燃料，你可能需要重新評估你的加油習慣，并期望比現(xiàn)在更頻繁地加油。

采用氫氣解決方案時的關鍵考慮因素

許多因素都在起作用，從能源戰(zhàn)略和工作方式，到可能推動變革的成本和政府舉措。然而，決定采用氫雙燃料解決方案的兩個關鍵考慮因素是：

?能源轉型：你的脫碳戰(zhàn)略是什么樣的？在過渡過程中，您的成本考慮因素、時間表和保持正常運行時間的需求是什么？氫雙燃料發(fā)動機可以作為減少尾氣二氧化碳排放的墊腳石，特別是在更直接地獲得綠色氫氣的情況下。

?氫氣供應：附近有加氫站嗎？是否有確保綠色氫氣供應的計劃？是否有移動式加氫設施？那么，雙燃料可能是開始脫碳的好解決方案。