Diễn đàn Quốc tế phát triển ngành ô tô Trung Quốc lần thứ hai mươi (gọi tắt là “Diễn đàn ô tô Taida”) do Công ty TNHH Nghiên cứu Kỹ thuật Ô tô Trung Quốc, Hiệp hội Kỹ thuật Ô tô Trung Quốc, Hiệp hội Công nghiệp Ô tô Trung Quốc và Tạp chí Ô tô Trung Quốc đồng tổ chức, với sự hỗ trợ đặc biệt của Ủy ban Quản lý Khu Phát triển Kinh tế Công nghệ Thiên Tân, cùng sự phối hợp của Hiệp hội Công nghiệp Ô tô Nhật Bản, Hiệp hội Công nghiệp Ô tô Đức, Liên minh Đổi mới Công nghiệp Pin Ô tô Trung Quốc, Liên minh Dữ liệu Lớn Quốc gia về Xe điện mới sẽ diễn ra từ ngày 29 tháng 8 đến 1 tháng 9 năm 2024 tại Khu Mới Bờ Biển Thiên Tân. Diễn đàn năm nay lấy chủ đề “Cùng nhau vượt qua bão tố hai mươi năm, chung tay tiến về tương lai”, mời gọi các khách mời danh tiếng tham gia thảo luận sâu.
Trong các phiên thảo luận chuyên đề vào ngày 1 tháng 9 “Diễn đàn Chuyên đề về Tiết kiệm năng lượng và Xe điện mới: 20 năm tích lũy và cải cách, con đường tương lai của xe chạy xăng và xe điện mới”, Kỹ sư Chính của Tập đoàn Ô tô Quảng Tây, ông Yang Xiao, đã có bài phát biểu với chủ đề “Giới thiệu về động cơ hydro”.
Kỹ sư Chính Tập đoàn Ô tô Quảng Tây Yang Xiao
Dưới đây là nội dung bài phát biểu:
Hôm nay, tôi xin trình bày về nghiên cứu và phát triển động cơ hydro.
Ai cũng biết về an ninh năng lượng, cũng như về ý nghĩa của quy định tiêu thụ năng lượng và khí thải. Chúng ta cần tìm kiếm một loại động cơ carbon âm. Một ví dụ điển hình là nhiên liệu hydro, có thể coi là mục tiêu tốt nhất để giảm carbon. Hãy xem xét một chút về đặc tính của khí hydro: so với khí tự nhiên, xăng, động cơ hydro có mật độ năng lượng cao, giới hạn có thể cháy rộng và tốc độ cháy nhanh. Tốc độ lan truyền ngọn lửa của khí hydro khoảng 230cm/s, gấp khoảng 6 lần so với khí tự nhiên và xăng. Hơn nữa, năng lượng của khí hydro đạt khoảng 0.02 mili-joule, cùng với chỉ số khuếch tán trong không khí, khí thải và tỷ lệ không khí-nhiên liệu đều rất tốt.
Ngoài ra, quá trình cháy của động cơ hydro gần giống như cháy truyền thống. Trong quá trình phát triển động cơ chạy bằng hydro, một số nhược điểm có thể gặp phải như hiện tượng đốt sớm, nổ máy và ngược lửa. Hệ thống nạp khí cũng có mức độ khó khăn cao, nhưng có thể giải quyết vấn đề này thông qua tăng áp và phun trực tiếp.
Lợi thế của nó rất rõ ràng, chúng ta có thể thấy rằng chi phí thấp, chỉ cao hơn 15% so với động cơ truyền thống. Hơn nữa, nhiên liệu hydro không cần khởi động nóng hay lạnh, và rất ổn định. Hệ thống lưu trữ hydro gần giống với hệ thống động cơ điện, hầu như không cần phát triển lại.
So với động cơ chạy xăng, động cơ hydro có những lợi thế gì? Từ góc độ sản lượng điện trên mỗi khối lượng, mỗi kilogram khí hydro có thể tạo ra điện gấp 3.86 lần so với xăng. Qua các phép đổi số, có thể thấy rằng mỗi lít dầu tạo ra khoảng 3 độ điện, trong khi mỗi lít khí hydro tạo ra khoảng 1.37 độ điện, chủ yếu căn cứ vào bể chứa hydro dưới 70 megapascal.
Chúng ta xem một ví dụ, quy trình phát triển động cơ hydro của chúng tôi đã trải qua ba lần cải tiến, 92 chia cho 72 khoảng 1.27, đây được xem là độ hiệu quả cao đối với động cơ mới phát triển. Hiệu suất tổng thể đạt 80KW, từ 2000 vòng/phút có thể đạt 170N˙m, điều này khá tốt cho xe con, còn về bộ tăng áp thì chúng tôi vẫn có khả năng tối ưu hơn nữa.
Về hiệu suất nhiệt, có thể đạt điểm cao nhất là 45%, chiếm khoảng 70% diện tích tổng thể.
Khi xem Ai50, mức này ổn định khoảng 10 độ, rất tốt.
Đối với động cơ này, phần xả chỉ không được tốt ở áp suất thấp và tốc độ cao, nhưng về cơ bản có thể đạt được khí thải bằng không. Ở mức 100N˙m tại Ai50, hầu như ở mức dưới 10 độ, nếu nhìn toàn bộ đồ thị thì dưới 20 độ, tỷ lệ cháy rất cao. Thời gian cháy kéo dài chủ yếu ở mức 30, một số khu vực là 35, tốc độ cháy rất nhanh, duy trì áp lực trên 100 về cơ bản là khá ổn định. Khu vực này hoạt động tốt, rất tốt.
Khi xem xét tỷ lệ nén, nếu ta áp dụng cho việc tăng tốc cũng rất tốt, đặc biệt là khu vực Ai50, một đoạn thực sự xuất sắc, một khu vực có thể tối ưu hơn nữa, còn khu vực thời gian cháy, trong đó khu vực màu vàng có thể áp dụng, khu vực màu xanh đặc biệt tốt. Phần không tốt có thể được điều chỉnh, khả năng duy trì áp lực dưới 100 hiện tại trong động cơ đốt trong ngày càng dễ thực hiện.
Điều đáng chú ý là tính ổn định của quá trình cháy, COV là viết tắt của tính ổn định cháy. Trong khoảng 3500 vòng/phút, tất cả đều rất xuất sắc. Bộ tăng áp cần được cải thiện và vẫn còn không gian tối ưu. Nhiệt độ xả hơi thấp hơn một chút, nếu là động cơ tăng áp, tăng thêm 50 đến 100 độ thì hiệu suất sẽ còn tốt hơn. Nhiệt độ xả thấp cũng có lợi, dễ dàng ngăn chặn hình thành ôxít nitơ.
Chúng tôi thấy rằng động cơ này có thể rõ ràng, hiệu suất nhiệt tối đa là 45.04%, và phần diện tích có hiệu suất nhiệt trên 40% là 70.8%.
Bây giờ hãy quay lại câu hỏi trước, so với động cơ xăng, động cơ chạy hydro có những lợi thế gì ?
Chúng ta đều biết rằng phát triển hydro từ khí hydro vẫn còn thách thức, nhưng theo thông tin, các tiến sĩ đã giải quyết vấn đề này. Việc phát triển động cơ hydro đã trở nên đơn giản hơn nhiều. Từ quan điểm động cơ đốt trong, điều này có thể được thực hiện trong vài trăm giờ. Vì vậy, phát triển động cơ hydro không phải là vấn đề khó khăn, tóm lại có ba điểm chính.
Đầu tiên, phát triển hydro có nền tảng tốt. Thứ hai, động cơ hydro làm bộ tăng áp trong tương lai sẽ rất tốt. Thứ ba, mặc dù chúng ta vẫn nhận thấy những thách thức, đây cũng là cơ hội để toàn bộ cộng đồng động cơ đốt trong Trung Quốc hợp lực và cùng tiến.
Vì vậy, tôi cũng mong muốn mời tất cả các bạn đến Tập đoàn Ô tô Quảng Tây để thực hiện giao lưu và đạt được sự hợp tác công nghệ. Mặc dù có những thách thức, nhưng chúng ta vẫn kiên trì phát triển động cơ hydro, tìm kiếm hệ thống truyền động với chi phí thấp và hiệu suất cao.
Đây là phương pháp phát triển hydro, bạn thấy rằng động cơ hydro có một phần là động cơ đốt trong và một phần là pin nhiên liệu, điều này sẽ tiếp tục thúc đẩy sự đổi mới và hòa nhập nhằm phát triển cao chất lượng năng lượng mới.
Hy vọng rằng trong tương lai mọi người sẽ đến và giao lưu nhiều hơn với chúng tôi tại Tập đoàn. Cảm ơn mọi người!
