新能源汽車，按照國家政策可分為三大類：純電動(dòng)汽車、插電式（含增程式）混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車，綜合看，其主要特征是純電驅(qū)動(dòng)。不難看出，這就是中國特色新能源汽車發(fā)展的布局。

而富氫動(dòng)力總成不僅可以用于新能源電動(dòng)汽車，同時(shí)也是可以用于傳統(tǒng)汽車的改造升級(jí)，其產(chǎn)業(yè)化的政治和經(jīng)濟(jì)意義巨大。

一、富氫及富氫動(dòng)力總成的基本含義

氫燃料電池汽車被認(rèn)為是新能源汽車的終結(jié)模式，甲醇是最理想的替代燃料，被認(rèn)為是期望最高的車用清潔能源。

理論上，甲醇可以直接供內(nèi)燃機(jī)機(jī)燃燒，可以制造純混合氣體，供內(nèi)燃機(jī)機(jī)燃燒，可以制造出純氫供燃料電池發(fā)電。甲醇的來源不是問題，其難點(diǎn)在純(99.99%)氫如何上車?

目前最具有產(chǎn)業(yè)化可能的是，車載甲醇制富氫，而非甲醇制純氫的技術(shù)。

富氫是以氫氣(H2)為主要成分和一氧化碳(CO)及甲烷(CO4)的混合氣體。

富氫可以直接供內(nèi)燃機(jī)燃燒做功發(fā)電，或者供汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒做功。如果能成功研發(fā)出富氫動(dòng)力總成，其產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)效益，不可想象。

甲醇沒有運(yùn)輸、儲(chǔ)存、加注沒有難度，車載甲醇制富氫的探索是為甲醇用于汽車燃料在開辟一條新路。

多年的甲醇直接注入車載內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))技術(shù)，沒有取得產(chǎn)業(yè)化的突破，長(zhǎng)期處于徘徊之態(tài)，但是有了大量的技術(shù)沉淀和經(jīng)驗(yàn)積累。

富氫動(dòng)力總成研發(fā)，基本做法是，基于內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))的燃燒的基本特性，總結(jié)純甲醇(純氫)直接注入車載內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))技術(shù)路線的不足，同時(shí)保留其優(yōu)點(diǎn)，在富氫的生產(chǎn)和富氫燃燒上下功夫，攻克其核心技術(shù)、掌握其關(guān)鍵技術(shù)，培育其支撐技術(shù)。

二、富氫動(dòng)力總成研發(fā)的三大基本原理

甲醇制氫氣原理：

根據(jù)熱力學(xué)甲醇裂解是一個(gè)吸熱反應(yīng)過程，甲醇(CH3OH)在催化劑和一定溫度作用中(吸熱過程反應(yīng))產(chǎn)生C-H和C-O鍵的催化活性及C-C鍵的偶聯(lián)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)甲醇裂解變成為氫氣(H2)和一氧化碳(C0)(反應(yīng)式：CH3OH→CO+2H2)。

按照這一原理的實(shí)踐告訴人們：

液態(tài)甲醇用工廠化生產(chǎn)技術(shù)，可以生產(chǎn)出純氫，是很成熟的技術(shù)。

內(nèi)燃機(jī)是可以直接燃燒甲醇或氫氣來做功的，但目前技術(shù)不成熟，還達(dá)不到汽車對(duì)動(dòng)力的要求。

燃料電池發(fā)電要求的是純氫(99.99%)，車載甲醇制氣是富氫，一是車上如何提純?即使提純技術(shù)有突破，一氧化碳(C0)以及伴生的甲烷(CH4)在車上如何處理到位?

富氫比能量提升原理：

眾所周知，車載內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))所產(chǎn)生的熱量的1/3在做功、1/3在制冷降溫、1/3因燃燒不充分而通過廢氣排放到外部浪費(fèi)。

利用內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))這部分熱廢氣能量來裂解甲醇生產(chǎn)出富氫，既利用了廢氣能量，又提高了其能比能量。運(yùn)用這一原理研發(fā)富氫動(dòng)力總成裝車后，經(jīng)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)表明：

甲醇熱值較裂解后比不用熱廢氣直接裂解提高了27%以上。

燃燒富氫，其效果明顯優(yōu)于單一純氫氣或者單一甲醇直接燃料。

間接地提高甲醇的比能量，接近汽油比能量，具有產(chǎn)業(yè)化推廣的技術(shù)基礎(chǔ)。

燃燒精準(zhǔn)表征控制原理：

運(yùn)用智能控制ECU技術(shù)富氫生產(chǎn)過程進(jìn)行精準(zhǔn)表征控制，優(yōu)化富氫的摻燒比例，實(shí)現(xiàn)富氫稀薄燃燒，接近汽油機(jī)的燃燒水平，而且排放水平能滿足國家對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放要求。

在確保內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性(不同工況點(diǎn))的基礎(chǔ)上，提升其經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)降低了內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)排放等，確保傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)排放能達(dá)到或優(yōu)于國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)以上。

三、富氫動(dòng)力總成實(shí)際裝車后的性能指標(biāo)

甲醇熱值較裂解前提高了27%以上。

甲醇裂解氣含H2、CO、CH4可燃混合氣體，其產(chǎn)氣率高達(dá)95%及以上。

汽油摻燒甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力保持在95%以上。

用100%甲醇替代汽油，滿足節(jié)約汽油100%的要求。

四、富氫動(dòng)力總成研發(fā)的三大技術(shù)

甲醇汽車是世界各國政府一致努力的方向和目標(biāo)。要成功開發(fā)出富氫動(dòng)力總成，要求眾多的技術(shù)，歸納起來是“核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)、支撐技術(shù)”三大類。

富氫動(dòng)力總成微型化是 “核心技術(shù)”：

甲醇裂解制氣(包括可燃?xì)錃?、一氧化碳、甲?裝置，必須小型化(微型化)。

隨車制氣要達(dá)到其汽車實(shí)用化標(biāo)準(zhǔn)。主要指標(biāo)有制氣率高、供氣量充足，且低溫裂解、需響應(yīng)速度快等。

富氫動(dòng)力總成必須穩(wěn)定、長(zhǎng)期工作的能力，必須超越傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)。

富氫動(dòng)力總成是基于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)研究的，這些是“支撐技術(shù)”：

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力關(guān)鍵技術(shù)和ECU控制系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)和各項(xiàng)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)等系統(tǒng)已經(jīng)是開發(fā)富氫動(dòng)力總成的支撐技術(shù)。甲醇隨車制氣要得到推廣應(yīng)用，一定要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)需進(jìn)做一步完善。

自動(dòng)控制系統(tǒng)(ECU)是“關(guān)鍵技術(shù)”：

汽車“甲醇隨車制氫與供氫”控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)控制及其與整車控制系統(tǒng)等有效匹配的綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)(ECU)技術(shù)，是富氫動(dòng)力總成的“關(guān)鍵技術(shù)”

五、富氫動(dòng)力總成是新能源汽車增程器的最佳選擇之一

富氫動(dòng)力總成是新能源汽車插電式(增程)混合動(dòng)力汽車增程器的最佳選擇，富氫動(dòng)力總成與目前增程器相比，其優(yōu)勢(shì)如下：

節(jié)油率可以實(shí)現(xiàn)100%，實(shí)現(xiàn)了插電式混合動(dòng)力汽車也是零排放的目標(biāo)，比目前政策上要求的指標(biāo)40%，高出了60%。

富氫動(dòng)力總成是發(fā)電機(jī)的動(dòng)力源，他可以保持在內(nèi)燃機(jī)的最高效率區(qū)做功，與汽車工況變化無關(guān)。目前國家推廣新能源汽車政策，有利于替換目前插電式混合動(dòng)力汽車的增程器。

富氫動(dòng)力總成替代電式混合動(dòng)力汽車的增程器，制造成本下降，車輛的運(yùn)行費(fèi)用降低，燃料部分成本降低80%。汽車生產(chǎn)廠家積極性提升，其插電式(增程式)電動(dòng)汽車不僅能享受政府補(bǔ)貼紅利，而且贏利空間增加。。

一句話，富氫增程器出現(xiàn)，對(duì)我國新能源汽車推廣，尤其插電式(增程)混合電動(dòng)汽車推廣會(huì)大規(guī)模的發(fā)展是一個(gè)巨大推動(dòng)力，到2020年新能源汽車總產(chǎn)銷量500萬目標(biāo)會(huì)提前實(shí)現(xiàn)。

富氫增程器的出現(xiàn)，我國新能源汽車的插電式(增程式)混合動(dòng)力商業(yè)車，不僅是電動(dòng)公交車、電動(dòng)道路客運(yùn)客車會(huì)會(huì)大規(guī)模的增長(zhǎng)，而且大、中型電動(dòng)貨車也會(huì)面市，并會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。

六、富氫動(dòng)力總成應(yīng)用于新(清潔)能源汽車的現(xiàn)實(shí)意義和歷史意義

發(fā)展新(清潔)能汽車的基本目的：

節(jié)能減排

發(fā)展新(清潔)能源汽車，最主要的是環(huán)境保護(hù)方面的收益。

減少對(duì)石油對(duì)外的依賴

中國現(xiàn)在石油進(jìn)口量已經(jīng)超過了總用量的60%，而且，石油用量中又有55%-60%應(yīng)用在了交通行業(yè)。如果中國的汽車數(shù)量繼續(xù)發(fā)展，而新能源汽車的使用，能在一定程度上緩解甚至徹底解決這個(gè)問題。

發(fā)展中國的汽車工業(yè)

中國因?yàn)槠嚬I(yè)起步晚，實(shí)力、技術(shù)等等方面沒有外國的實(shí)力，一直處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。發(fā)展能源汽車可以使中國汽車工業(yè)可以以另一種方式向世界一流發(fā)展。

富氫動(dòng)力總成是發(fā)展新(清潔)能源汽車的重要抓手：

中國特色的清潔能源汽車發(fā)展模式，會(huì)是以(富氫+發(fā)動(dòng)機(jī))為核心動(dòng)力總成模式。

中國新能源汽車中在動(dòng)力電池比能量沒有真正突破以前，以”富氫動(dòng)力總成”為核心增程器的插電式電動(dòng)汽車，會(huì)成為中國新能源汽車的主力軍。

富氫動(dòng)力總成不僅會(huì)成為中國新能源汽車發(fā)展的重要抓手，同是也會(huì)成為中國發(fā)展以甲醇汽車為代表的清潔能源的無人替代的重要推手。

富氫動(dòng)力總成引領(lǐng)新(清潔)能源發(fā)展將產(chǎn)生“海量”經(jīng)濟(jì)效益：

富氫動(dòng)力總成裝車后，可以實(shí)現(xiàn)1升甲醇(氣)可以替代1升汽油的實(shí)際效果。其粗甲醇(純度75%左右)每升市場(chǎng)均價(jià)約0.8—1元;精甲醇(純度99.99%)每升市場(chǎng)均價(jià)約2.1元，汽(柴)油5—6元，因此甲醇價(jià)格比汽油價(jià)格下降的61%—80%。

富氫動(dòng)力總成將中國汽車將提升為具有國際競(jìng)爭(zhēng)力，走向世界。

以富氫動(dòng)力總成為核心技術(shù)將引領(lǐng)世界新(清潔)能源汽車的新潮流，形成塑造國際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)中國汽車產(chǎn)品向中國汽車品牌的轉(zhuǎn)變，完成中國汽車產(chǎn)銷大國成為汽車強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略任務(wù)。