团队展示氢燃料重型发动机的超低排放

西南研究院(SwRI)已成功完成氢燃料8级示范车的开发，该车是其行业支持的H2-ICE联盟的一部分。该示范车的核心重点包括开发氢内燃机(H2-ICE)，该发动机可产生超低的NOx和CO2排放量，同时仍可为大多数重型应用提供足够的扭矩和功率。

H2-ICE联盟于2022年11月成立，汇集了运输行业领导者(包括发动机和卡车制造商、燃料和润滑油供应商以及一级供应商)，其共同愿景是通过创新的氢发动机技术推动可持续出行。该联盟专注于展示H2-ICE汽车在行业脱碳路线图上补充其他零排放汽车技术的潜力。

为了实现该联盟的目标，发动机需要展示行业领先的氮氧化物(NOx)排放量，以及氢气燃烧预期的低二氧化碳(CO2)排放量。尽管时间相对较短，只有18个月，但SwRI团队设定了一个积极的目标，即达到加州空气资源委员会(CARB)的超低NOx指标0.02g/hp-hr(克/马力小时)。

“我们希望该项目符合美国环境保护署第三阶段温室气体政策，因此我们知道我们的时间表非常雄心勃勃，”SwRI动力总成工程部经理兼H2-ICE联盟项目经理RyanWilliams表示。“集成团队进行了令人难以置信的规划，以确保建设顺利进行。”

SwRI联盟是行业合作的中心。SwRI联盟汇集了联盟成员内的专家，以推进开发并克服与氢燃烧相关的技术障碍。SwRI将联盟成员康明斯提供的X15N天然气发动机改装为使用其他联盟成员提供的组件通过端口喷射氢气运行。

“从定制零件和原型组件到特殊配方的润滑油，这确实是整个行业的努力，”威廉姆斯说。“如果没有该财团的支持和合作，我们不可能在短时间内完成演示车。”

H2-ICE车辆在难以脱碳的长途货运市场中代表了一种引人注目的零温室气体选择。其370马力发动机可产生2,025牛顿米(nm)的扭矩，被认为是大多数重型卡车运输应用的理想选择。发动机效率在40%以上，最高可达43%。在废气中仅测量到微量碳排放，总计约每马力小时(g/hp-hr)1.5克CO2。

SwRI借鉴了之前重型低氮氧化物项目的经验，开发了一种专门适用于氢气排放环境的新型后处理系统。与H2-ICE本来就很低的发动机排放量相结合，添加后处理系统可将老化催化剂下的氮氧化物排放量降低至0.008，远低于2027年EPA限制0.035g/hp-hr，这是行业首创。

领导后处理校准工作的SwRI研究所工程师ChrisSharp表示：“H2-ICE平台产生的NOx排放量已经达到或低于我们之前的柴油低NOx项目所取得的最佳数值。”

“我们预计H2-ICE的尾气NOx排放量将接近于零，在几乎所有运行条件下，排放量都只有个位数的mg/hp-hr。我对团队取得的成就感到非常自豪，也对该项目的未来充满期待。”

完成的演示车将于5月20日至23日在拉斯维加斯举行的2024年ACT博览会上展出，并将与其他领先的低碳和零排放技术一起展示。接下来，它将在6月16日至17日在加利福尼亚州萨克拉门托举行的加州氢能领导峰会上展出。

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