日前,沃爾沃集團宣布已啟動采用氫內燃機的重型卡車道路測試。該款車型應用了其在天然氣發動機領域已有實績的高壓直噴(HPDI,High Pressure Direct Injection)技術,旨在實現與柴油車相當的性能,同時達成二氧化碳凈零排放目標。

圖片來源:沃爾沃卡車
沃爾沃表示,其氫內燃機卡車在燃油效率、發動機輸出功率及操控性能方面具備行業領先水平。HPDI技術通過在主燃料噴射前,先高壓噴射少量引燃燃料(如柴油或性質相近的替代燃料)以實現壓縮點火,相較火花點火式發動機可實現更高效的燃燒過程。該公司已在天然氣卡車中應用該技術,并累計銷售超過10,000臺。
沃爾沃卡車產品管理負責人Jan Hjelmgren表示:“氫內燃機的實用化進程中,啟動路試是一個關鍵節點。我們相信,客戶在體驗其燃油經濟性、馬力與扭矩以及駕駛性能后,將認可其處于行業最高水準。氫內燃機卡車的操作方式與柴油車完全一致,而超過10,000臺天然氣卡車的運行已充分驗證了HPDI技術的可靠性。”
該系統需同時使用氫氣和引燃燃料,但兩者均可采用可再生來源。若搭配“綠氫”(由可再生能源制取的氫氣)與HVO(加氫處理植物油,一種以廢棄食用油等為原料制成的生物柴油),可在“油井到車輪”(Well-to-Wheel, WTW)全生命周期內實現二氧化碳凈零排放。根據歐盟二氧化碳排放標準,此類組合被歸類為“零排放車輛”(ZEV)。
值得注意的是,盡管氫氣燃燒不產生二氧化碳,但仍會排放氮氧化物(NOx)等有害物質;此外,引燃燃料在“油箱到車輪”(Tank-to-Wheel, TTW)階段仍會產生碳排放。相比之下,純電動車雖在TTW階段零排放,但其WTW排放取決于電力來源是否清潔。而氫燃料電池卡車僅排放水蒸氣,在WTW和TTW兩個維度均無有害排放。沃爾沃計劃在2030年前小批量推出燃料電池卡車。
沃爾沃集團提出實現運輸領域脫碳的三條技術路徑:純電動、氫燃料電池電動,以及使用可再生燃料的內燃機。該公司認為,不同技術路線可相互補充,以覆蓋長距離運輸、充電基礎設施不足地區或對補能時間敏感等電動化難度較高的應用場景。
Jan Hjelmgren強調:“氫內燃機卡車具有巨大潛力,將在推動無尾氣排放運輸轉型中發揮關鍵作用。脫碳需要多元技術方案。作為全球商用車制造商,我們將提供全面解決方案,使客戶能根據自身業務選擇最合適的技術路徑。”
據悉,該氫內燃機基于現有柴油動力總成開發,在保持同等性能的同時大幅降低碳排放。其HPDI技術由沃爾沃與Westport Fuel Systems合資成立的Cespira公司提供。沃爾沃稱,該氫卡續航里程已超過多數客戶單日所需行駛距離。