17 三月 2025
尽管电气化似乎是实现净零排放的首选途径，但氢能（H2）也展现出巨大的潜力。氢能已被应用于燃料电池电动汽车（FCEV）中，许多发动机制造商正在探索将氢能作为内燃机（IC）的燃料。
EVS Hydrogen就是这样一家公司。这家位于德国巴伐利亚州翁特格里斯巴赫的发动机制造商计划在2025年宝马展上展示其氢燃料发动机。
“我们坚信氢能是未来的能源，因此，今天就为采用氢能做好准备至关重要，”EVS Hydrogen 首席执行官 Günther Kneidinger 表示。
氢燃料多燃料
克奈丁格表示，EVS Hydrogen在设计其发动机时，氢气燃烧是首要目标。这些发动机的功率范围从10千瓦到100千瓦不等，但其设计也支持多种燃料。
EVS Hydrogen的多燃料发动机。（图片：EVS Hydrogen）“多燃料技术意味着单个发动机系统可以使用多种燃料——包括液态和气态燃料，”克奈丁格说。他还补充道，除了氢气之外，该公司生产的发动机还可以使用沼气、天然气、甲烷，甚至煤油和汽油。
据克奈丁格称，由于氢燃料的不确定性，该公司开始探索多燃料技术。
他说：“我们看到，尤其是在欧洲，人们不确定氢能何时到来，或者是否会到来，或者根本不会到来。我们认为，氢能绝对是未来。但人们还没有做好使用氢能的准备。”
EVS Hydrogen公司选择研究如何让发动机使用对客户而言至关重要的燃料。克奈丁格称氢气为“完美燃料”，其独特的点火特性使该公司能够改造发动机，使其也能使用燃烧速度较慢的火花点燃式燃料。
他表示，这种方法有利于希望其设备能够使用氢气或对未来氢气的价格和供应情况感到担忧的原始设备制造商，而这两点都是当今市场上的挑战。
“客户无需局限于单一燃料类型，可以灵活地在准备就绪时过渡到氢能，”克奈丁格说。“目前，我们发现大多数客户更倾向于从甲醇或乙醇开始。”
终端用户无法随时切换燃料类型——例如，他们不能今天用甲醇，明天就换成氢气。然而，在原始设备制造商 (OEM) 层面或从 EVS 氢气工厂进行切换则相对容易。
“对我们来说，唯一重要的是从一开始就知道客户是否想要多燃料技术，”克奈丁格说。“如果他们想要，那么就会有不同的管道——气态或液态燃料如何进入发动机——以及我们的电子板来识别正在使用的燃料类型。”
克奈丁格表示，对于想要改变特定机器所用燃料类型的原始设备制造商（OEM），例如进行运行中的变更，他们只需要“自行更换几个螺丝。这对他们来说是一项简单的任务。然后他们就可以在不同的燃料之间切换了。”
与燃料电池相比的优势
克奈丁格指出，EVS氢动力发动机与氢燃料电池并非竞争关系，每种技术都有其应用领域。然而，燃料电池所需的燃料纯度在某些环境下可能会对某些设备构成挑战。
在 2024 年 6 月的一篇Power Progress报道中，加拿大阿尔伯塔省汽车运输协会 (AMTA) 的 Jamie King 表示，燃料电池级氢气的纯度需要达到六个九，即纯度必须达到 99.999999%。AMTA 一直在研究氢燃料的可行性。
在像加拿大这样极寒的温度下，冷凝水会在燃料管路中积聚，从而降低氢气的纯度。
克奈丁格表示，氢燃料纯度在氢内燃机中不是问题，燃料中的水不会影响EVS氢发动机的性能。
“我们现在收到了很多来自气候非常炎热或非常寒冷市场的询价单，”他说。“来自非洲的测试人员测试了所有燃料电池，他们说温度超过40摄氏度时，燃料电池的工作会比较棘手。灰尘过多也会对燃料电池造成影响。如果湿度过高，燃料电池也会受到影响。而对我们来说，燃料电池内部是否存在水结晶并不重要。”
这种灵活性部分归功于多燃料技术。“我们可以混合不同的气体燃烧——例如氢气和生物甲烷，”克奈丁格说。“这对我们来说不是问题。”
混合动力技术
EVS 氢动力发动机的设计用途广泛，适用于各种非公路应用，部分原因是其具有独特的优势：它们是混合动力发动机。
“轴上装有发电机，”克奈丁格说，“我们用这台发电机产生所有电力。这意味着，如果有人正在运行我们的内燃机，他也可以把电能储存到电池或辅助动力装置（APU）中。然后，如果他愿意，就可以用电力驱动了。”
克奈丁格表示，发电能力使发动机的应用范围更广，包括用作备用发电机和增程器。
他还补充说，这种混合动力技术使EVS氢动力发动机能够更有效地应对不同应用中不同的负载曲线。
“例如，小型挖掘机的负载特性与压缩机截然不同，”克奈丁格说。“得益于混合动力技术，我们可以更精确地调节功率输出，从而为各种应用提供更大的灵活性和效率。”
据克奈丁格称，EVS Hydrogen 收到的有关其发动机的询问表明，该公司正走在正确的道路上。
“我们开发了一款用途广泛、具有强大国际市场潜力的产品，”他说道。“下一步将扩大内部产能，并建立更多制造合作伙伴关系，为未来的增长做好准备。”
