玉柴：“氫”裝上陣，推動內燃機行業進入零碳時代

近日，《科普時報》推出特別報道“國家工程師帶你看強國密碼”，聚焦玉柴在內燃機零碳排放技術領域取得的創新成果。報道指出，為助力“雙碳”目標實現，玉柴研發團隊攻克關鍵技術，成功研制出我國現今最大排量、最大功率的燃氫發動機YCK16H。目前，搭載該發動機的整車已實現穩定運行，標志著玉柴突破了商用車領域燃氫發動機燃燒關鍵技術和應用瓶頸，帶動中國內燃機行業邁入零碳排放能源動力系統賽道。

報道全文如下：

相信很多人都沒見過內燃機的“真面目”，更別提燃氫發動機了。但這份“不常見”，反而讓我更難忘記——燃氫發動機YCK16H成功點火的那一刻，從心底涌出來的喜悅和激動。

那是2022年6月30日，在玉柴高效節能環保內燃機國家工程研究中心的實驗室，當YCK16H成功點火時，團隊每個人的臉上都露出了欣慰的笑容。

這標志著我們突破了商用車領域燃氫發動機燃燒關鍵技術和應用瓶頸，帶動中國內燃機行業從此邁入了零碳排放能源動力系統賽道，為國際內燃機行業的“中國智造”添加了重要一員。

我先為大家拆解下YCK16H這個名字的含義：YC代表玉柴；K是玉柴的發動機平臺，也就是對應的技術路線；16指的是16升排量；最后一個H很關鍵，代表燃料是氫氣。作為我國最大排量、最大功率的燃氫發動機，它的最大馬力能到560馬力。如果用日常能見到的車做參照，這560馬力相當于高性能燃油車里的高端跑車或中大型SUV的水平，或者重型卡車、城市公交、工程機械的動力級別。

提到發動機領域的“減碳選手”，純電、燃料電池常被熱議，可還有一位能適配重型機械的“潛力股”較少被提及——燃氫發動機，以氫氣為主要燃料，其燃燒極限寬、點火能量低、碳排放為零。

國務院出臺的《2030年前碳達峰行動方案》明確要求，在2030年非化石能源的使用比例要達到25%，積極擴大包括氫能在內的清潔能源在交通運輸領域的應用。

為了積極響應“雙碳”目標，內燃機行業必須變革。而在重型牽引車、載貨車、礦用車、發電等用途的場景，終端產品對動力源的單位體積或單位質量的功率密度要求高，而氫內燃機相對純電動、燃料電池等產品，在環保、兼容性、能量密度等方面具備明顯優勢。

作為玉柴燃氫發動機研發項目的主導者，我帶領技術團隊輾轉調研國內多個地區，充分了解行業情況后，決定研發燃氫發動機，助力實現“雙碳”目標。

當時，全球的燃氫發動機研發都還在“摸索階段”，不光技術積累少得可憐，連可參考的經驗都沒多少，我們幾乎是一腳踏進“從零開始”的賽道。

燃氫發動機YCK16H的研發，難度非常大。在燃料、關鍵零部件、增壓技術、控制技術等方面，我們的工作都面臨諸多挑戰。

其中，最大的挑戰來自氫氣。因為氫氣燃燒速度非常快，所以很容易在發動機進氣道發生回火，或者在缸內發生早燃及爆震。如果不解決這些問題，就無法使其高效運行。

為此，我們進行了大量的仿真試驗，模擬燃燒系統、進氣系統內氫氣的流場運動。一遍遍調整、測試，終于掌握了控制氫氣燃燒的“金鑰匙”，把這最硬的“骨頭”啃下來了！

基于YCK16H項目，我們攻克了燃氫發動機燃燒系統、高精度的空燃比控制、點火控制、爆震保護控制等全自主的控制系統技術，氫燃料系統設計、氫燃料發動機關鍵零部件材料等一個又一個技術難題……

更關鍵的是，通過研制燃氫發動機，我們逐步建立了全新的低碳、零碳燃料研發體系和產品平臺，開發出柔性燃料發動機技術，為其他低碳或零碳發動機的研發奠定了基礎。同時，我們在增壓技術、控制技術、熱管理等方面的研究成果，對于燃料電池、燃料電池車輛，以及其他動力源形式車輛的開發都有較好的借鑒意義，進一步推動了行業進步。

如今，搭載著燃氫發動機YCK16H的整車，正穩穩地奔馳在道路上，氫內燃機的實車示范運行已經拉開序幕。這背后，是中國氫內燃機正式邁入產品示范應用階段，更是中國汽車產業在零碳燃料領域，交出了一份“突破答卷”。

燃氫發動機YCK16H的成功研發，不光讓內燃機行業直接邁入零碳時代，重型卡車這些“貨運主力”也終于用上了零碳燃料。燃氫發動機不僅氫能利用效率高，解決了純電系統的里程焦慮，而且充氫比燃油車加油的時間還短。這意味著：未來的貨運更環保、更便宜，你網購的生鮮、日用品等，也許就要由“氫卡車”送貨到家了！

裝備制造是制造業的脊梁、是國之重器。從燃油到燃氫，是一條艱難但光榮的“碳”路之旅。攻堅克難，建設制造強國，這既是我們的夢想，也是我們的使命。