西南研究院(SwRI)成功完成了氢燃料8级示范卡车的开发，该示范车是其行业支持的H2-ICE联盟的一部分。此次演示的重点是开发一款氢内燃机(H2-ICE)，该发动机产生超低的氮氧化物和二氧化碳排放，同时仍能为大多数重型应用提供足够的扭矩和动力。
H2-ICE联盟于2022年11月启动，聚集了运输行业的领导者，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，他们的统一愿景是通过创新的氢内燃机技术推进可持续交通。该联盟专注于展示H2-ICE车辆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，除了氢燃烧的低二氧化碳排放外，该发动机还需要展示行业领先的氮氧化物(NOx)排放。尽管18个月的时间相对较短，但SwRI团队设定了一个雄心勃勃的目标，即达到加州空气资源委员会(CARB)的超低氮氧化物标准0.02g/hp-hr(克/马力-小时)。
SwRI动力总成工程部经理、H2-ICE联盟项目经理Ryan Williams表示：“我们希望该项目符合美国环境保护局第三阶段温室气体排放政策，因此我们知道我们的时间表是充满挑战的。集成团队进行了令人难以置信的计划，以确保构建顺利进行。”
SwRI联盟是行业协作的中心。SwRI联盟汇集了联盟成员内部的专家，以推进氢燃烧相关的开发和克服技术障碍。SwRI将基于联盟成员康明斯(Cummins)提供的X15N天然气发动机改造，替换相关组件后，使用端口注入氢气运行。
Williams说：“从定制的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。如果没有联盟成员的支持和合作，我们不可能在这么短的时间内完成示范车。”
H2-ICE汽车在难以脱碳的长途卡车运输市场上代表了一个引人注目的零温室气体选择。其370马力的发动机产生2025牛顿米(nm)的扭矩，被认为是大多数重型卡车应用的理想选择。发动机效率超过40%，最高可达43%。在废气中只测量到微量的碳排放，每马力小时(g/hp-hr)只有约1.5克二氧化碳排放。
SwRI基于以往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已经很低的发动机排放相结合，后处理系统的增加将NOx排放量降低到0.008，远低于2027年EPA规定的0.035g/hp-hr，这达到了行业第一的水平。
负责后处理校准工作的SwRI研究所工程师Chris Sharp表示：“氢内燃机(H2-ICE)平台产生的氮氧化物排放量已经达到或低于我们之前的柴油低氮氧化物计划所达到的最佳数字。我们预计H2-ICE将达到接近零的尾气氮氧化物排放，几乎在所有运行条件下都能达到个位数的mg/hp-hr水平。我为团队的成就感到非常自豪，并为项目的未来感到兴奋。”
完成的示范车将于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，届时它将与其他领先的低碳和零排放技术一起展出。它还将于6月16日至17日在加州萨克拉门托举行的加州氢能领袖峰会上展出。
（素材来自：SwRI全球氢能网、新能源网综合）