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华中科大教授研发全球首台醇氢汽车 油耗能降10%

发布时间:2017年03月18日 09:09 来源:楚天都市报
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  既能节能还能减排,而且改装起来并不麻烦,这项汽车技术诞生在武汉的高校里。昨日,全球首台醇氢混合燃料新能源改造汽车的主要发明人、华中科技大学蒋炎坤教授独家委托楚天都市报,为这位新能源汽车领域待字闺中的“绝色美女”,找寻一位“如意郎君”。

  蒋炎坤是华中科技大学能源与动力工程学院教授、湖北省汽车工程学会副理事长。近30年来,他一直从事发动机研发,始终在关注如何降低汽车油耗和排放。近10余年来,他带领的团队开始专注从事汽油中掺烧氢气的实验,在省科技厅等单位支持下,于去年研发成功全球首台醇氢汽车。该成果入选了2016年度湖北十大科技事件。

  楚天都市报记者昨日在华中科技大学内燃机实验室见到,全球首台醇氢汽车外观上就是一台东风风神轿车。与众不同的是,该车后备箱内有一个箱子,里面装的是甲醇。箱子里的甲醇经过管道输送,进入车子底盘上的裂解器中,在催化剂作用下,被裂解为氢气和一氧化碳,再经管道送至发动机缸内,与汽油一起燃烧做功,驱动车辆。

  经国家汽车检测中心检测,与改造前相比,该车油耗平均降幅超过10%,最大降幅18.5%;热效率可提高3.1%;碳氢化合物排量下降32%,一氧化碳下降11%。“2月24日,省科技厅曾专门组织醇氢汽车转化对接座谈会,请相关车企参加。目前已有一些车企和投资公司在与我们接触,表达合作意向。但是,我们还在苦苦寻觅、选择,试图为醇氢汽车找到最如意的‘郎君’,以更好地造福社会。”蒋炎坤表示,他们已为该成果申请了7项发明专利,想要通过技术入股的方式,与相关企业展开持续合作。在同等情况下,将优先把技术提供给省内公司。

  蒋炎坤团队研发醇氢汽车的故事:担心氢气爆炸 研究生起初不敢上车

  “10多年来,我的绝大部分业余时间,都花在研究醇氢汽车上。”昨天,蒋炎坤教授回忆他的研发历程时说,“做实验需要的财物,大多是靠从与我们在其它项目上有合作的公司化缘来的。直到现在,我们的投入都没有收益。我们也没有考虑太多,只想做些造福人类的事。”

  初次实验

  研究员惊呼氢气不见了

  汽车怎样才能更节能减排?蒋炎坤一直在关注这个问题,“单纯地从改进发动机上下功夫,已经很难取得进展。能否从改善发动机缸内燃烧上着力?”

  于是,蒋炎坤想到了在汽油中掺烧氢气。氢气是很好的助燃剂,加进去后可使燃油燃烧更充分,减少排放。2014年,他的团队买来一台东风风神轿车,并从东风公司借来一台A16发动机,开始进行实验。

  刚开始,该团队直接购买氢气瓶的氢气做实验。但意想不到的问题出现了——一位实验员刚打开氢气瓶的阀,可很快一瓶氢气消失了。这位实验员慌慌张张地问蒋炎坤,“蒋老师,氢气怎么不见了?”蒋炎坤告诉他,“不见了是因为跑掉了。”

  这一意外让他们认识到,贮存、运输氢气非常困难。

  实验太耗油

  加油站要他们去开证明

  贮存氢气难,蒋炎坤改而采用甲醇裂解氢气的方式做实验,即将车上携带的甲醇,通过裂解器,将其裂解为氢气和一氧化碳,再掺和到汽油中燃烧。

  采用这种方式,需要做大量对比实验,以计算不掺氢气和掺氢气两种工况下的油耗。这样,有时每天要消耗价值多达2000多元的汽油和甲醇。

  学校从安全角度考虑,不让他们大量购油。而加油站也不敢一次性卖给他们太多汽油,要他们到派出所开证明。然而,派出所说一次只能买二三十升。这时,蒋炎坤告诉派出所工作人员,“我们用油就像喝水一样,二三十升一晃就烧没了。”

  最终,经过说服,学校和派出所同意他们一次购买160升油。

  研究生有顾虑

  蒋炎坤坦然坐上车

  氢气遇火极易爆炸,蒋炎坤团队的实验在华中科技大学内燃机实验室进行,为确保安全,他们采取了安装报警装置、保持通风等系列措施。

  2015年4月,他们将改装的醇氢汽车开到江夏区上汽通用大道上做实验。当时,有几位研究生不敢上车。他们说,“车上有氢气,会不会爆炸?”蒋炎坤回答他们说,“没事,安全问题是我们首要考虑的,蒋老师不也在车上呢。”

  见蒋炎坤平静地坐了上去,几位学生才敢上车。

  成效显著

  检测中心起初不敢相信

  去年7月,蒋炎坤团队驾驶首台醇氢汽车赴国家汽车检测中心,做甲醇裂解气掺烧油检测。

  在这之前,他们曾在武汉自测,显示醇氢汽车可节油15%以上,最多可节油18.9%。

  当他们将自测结果告诉国家检测中心工作人员时,对方以为他们是在讲故事,并说,“国内外来我们这做检测的很多,很多人是高兴而来,扫兴而去。你们这个,我们要客观地提供检测数据。”

  检测数据出来后,这位工作人员告诉蒋炎坤说,“结果与你们说的差不多。”

  这让蒋炎坤团队对该成果未来的运用充满信心。

  四问醇氢汽车

  使用一升甲醇可省一升汽油

  1.改装划算吗

  作为普通消费者,最关心的还是经济账,使用甲醇能降低油耗,但还要改装费用,而且日常需要添加甲醇,到底划算吗?

  蒋炎坤介绍,传统汽车改装为醇氢汽车,发动机、车架等主体结构不需调整,仅需安装甲醇箱和裂解器,改装成本并不高。而且当科研成果市场化以后,成本会进一步降低。研究团队通过路试测算,每节省一升汽油,只需使用一升甲醇。而他们添加的初甲醇每升不到一元钱,比汽油廉价得多。并且,当车内甲醇用完,醇氢汽车也能靠汽油照常运转。

  2.会不会让车增重

  汽车上加装裂解器,会不会增加汽车重量,反而更耗油?

  蒋炎坤说,不会这样。因为,醇氢汽车上加了裂解器,表面上看似乎车辆更重。但是,研发人员在加装裂解器的同时,也去掉了车上的消声器。因为裂解器本身具有消声功能,所以车上的消声器可以拆掉。

  3.甲醇从哪里来

  采用裂解技术,能解决甲醇对金属的腐蚀性问题。不过,甲醇从哪里获得?

  蒋炎坤介绍,我国是甲醇生产最多的国家,其最大的来源是煤制甲醇。煤制甲醇可有效解决煤炭直接燃烧污染大气的问题;其次,用天然气也可制甲醇;第三,还可通过回收温室气体二氧化碳,与氢气一起合成制作。目前冰岛已有企业掌握这一技术,正在进行小批量生产。这一技术非常环保。

  氢气在常态下是气态,需要在特殊的温度和气压下方可转化为液态予以贮存、运输,且存在一定安全隐患。但甲醇正常气温和气压下是液态的,便于运输、贮存。

  4.柴油车能改装吗

  目前,这项技术只针对汽油车,油耗、污染更高的柴油车是否能尝试?

  对此,蒋炎坤表示,将醇氢技术用到汽油车上,只是他们的初步实验。下一步,他们将在柴油车上测试。根据预期,这项技术应该适用于柴油车、装甲车和船舶军舰等。

(编辑:丁喆)
关键词:新能源汽车