1. 氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢

氫能作為零碳清潔能源，兼具環(huán)境效益與戰(zhàn)略價(jià)值：其燃燒產(chǎn)物僅為水，可實(shí)現(xiàn)真正的零二氧化碳排放，同時(shí)顯著降低對(duì)化石燃料的依賴。2025年1月1日，《中華人民共和國能源法》正式實(shí)施，將氫能納入國家能源體系，標(biāo)志著我國氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入規(guī)范化發(fā)展的新階段。

當(dāng)前氫燃料交通技術(shù)主要分為兩條路徑：

• 氫內(nèi)燃機(jī)汽車（H2ICE）：在燃料電池成本高、技術(shù)尚不成熟的背景下，H2ICE憑借與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的兼容性，成為商用車及非道路機(jī)械領(lǐng)域的過渡優(yōu)選。

• 燃料電池汽車（FCV）：長期來看仍是解決方案。

行業(yè)動(dòng)態(tài)顯示，國內(nèi)外企業(yè)已加速H2ICE產(chǎn)業(yè)化布局。例如，2024年11月14日，由中汽研（天津）牽頭啟動(dòng)了氫內(nèi)燃機(jī)實(shí)車示范項(xiàng)目，旨在驗(yàn)證其安全性、動(dòng)力性及環(huán)保性。

政策層面，生態(tài)環(huán)境部于2025年3月21日發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)《重型柴油車污染物排放限值及測量方法（zhongguodi六階段）》（GB 17691-2018）修改單（征求意見稿），新增氫燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，為行業(yè)提供了明確的監(jiān)管框架。

2. 技術(shù)挑戰(zhàn)與檢測需求

氫燃料內(nèi)燃機(jī)的開發(fā)面臨三大核心挑戰(zhàn)：

•燃燒優(yōu)化：氫氣燃燒速度快，需精準(zhǔn)控制空燃比以避免爆震。

•后處理系統(tǒng)：需針對(duì)性開發(fā)NOx減排技術(shù)。

•安全性：氫氣泄漏風(fēng)險(xiǎn)要求高靈敏度監(jiān)測。

關(guān)鍵檢測需求：實(shí)時(shí)量化燃燒產(chǎn)物（如H?、NOx、NH?等），以優(yōu)化性能并滿足排放法規(guī)。

3. 解決方案：氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放測試系統(tǒng)

四方儀器推出集成化測試方案，覆蓋從氫氣濃度到顆粒物的全參數(shù)檢測，符合歐7、國六及未來國七排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.1系統(tǒng)構(gòu)架

3.2氫氣分析儀

核心優(yōu)勢：

• 電子轟擊電離質(zhì)譜（EIMS）、激光拉曼或TDLAS原理，精度達(dá)ppm級(jí)

• 全自動(dòng)進(jìn)樣，無需預(yù)處理

• 寬動(dòng)態(tài)量程（0-100% H?）

技術(shù)參數(shù)：

3.3 激光光譜分析系統(tǒng)

核心優(yōu)勢：

• 耐190℃高溫氣室，解決NH?冷凝難題

• 多反射腔設(shè)計(jì)，響應(yīng)時(shí)間＜2.5秒

• 同步檢測NH?/N?O，滿足歐7超低排放要求

技術(shù)參數(shù)：

3.4 顆粒數(shù)量分析系統(tǒng)

核心優(yōu)勢：

• 兩級(jí)可變比例稀釋（VPR），適應(yīng)高濃度尾氣

• 凝結(jié)核計(jì)數(shù)器（CPC），檢測下限擴(kuò)展至10nm

 技術(shù)參數(shù)：

3.5 發(fā)動(dòng)機(jī)排放測試系統(tǒng)

全能型方案：

• 檢測組分：THC、CH?、NOx、CO、CO?、O?

• 技術(shù)組合：NDIR（非分光紅外）+CLD（化學(xué)發(fā)光）+HFID（氫火焰離子化）

• 適用場景：全流稀釋/原始尾氣、EGR率測量、多路采樣

技術(shù)參數(shù)：