氫燃料發動機排放測試系統解決方案

1. 氫燃料發動機的發展趨勢

氫能作為零碳清潔能源，兼具環境效益與戰略價值：其燃燒產物僅為水，可實現真正的零二氧化碳排放，同時顯著降低對化石燃料的依賴。2025年1月1日，《中華人民共和國能源法》正式實施，將氫能納入國家能源體系，標志著我國氫能產業進入規范化發展的新階段。

當前氫燃料交通技術主要分為兩條路徑：

• 氫內燃機汽車（H2ICE）：在燃料電池成本高、技術尚不成熟的背景下，H2ICE憑借與傳統內燃機的兼容性，成為商用車及非道路機械領域的過渡優選。

• 燃料電池汽車（FCV）：長期來看仍是解決方案。

行業動態顯示，國內外企業已加速H2ICE產業化布局。例如，2024年11月14日，由中汽研（天津）牽頭啟動了氫內燃機實車示范項目，旨在驗證其安全性、動力性及環保性。

政策層面，生態環境部于2025年3月21日發布國家標準《重型柴油車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》（GB 17691-2018）修改單（征求意見稿），新增氫燃料點燃式發動機排放標準，為行業提供了明確的監管框架。

2. 技術挑戰與檢測需求

氫燃料內燃機的開發面臨三大核心挑戰：

•燃燒優化：氫氣燃燒速度快，需精準控制空燃比以避免爆震。

•后處理系統：需針對性開發NOx減排技術。

•安全性：氫氣泄漏風險要求高靈敏度監測。

關鍵檢測需求：實時量化燃燒產物（如H?、NOx、NH?等），以優化性能并滿足排放法規。

3. 解決方案：氫燃料發動機排放測試系統

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檢測，符合歐7、國六及未來國七排放標準要求。

3.1系統構架

3.2氫氣分析儀

核心優勢：

• 電子轟擊電離質譜（EIMS）、激光拉曼或TDLAS原理，精度達ppm級

• 全自動進樣，無需預處理

• 寬動態量程（0-100% H?）

技術參數：

3.3 激光光譜分析系統

核心優勢：

• 耐190℃高溫氣室，解決NH?冷凝難題

• 多反射腔設計，響應時間＜2.5秒

• 同步檢測NH?/N?O，滿足歐7超低排放要求

技術參數：

3.4 顆粒數量分析系統

核心優勢：

• 兩級可變比例稀釋（VPR），適應高濃度尾氣

• 凝結核計數器（CPC），檢測下限擴展至10nm

技術參數：

3.5 發動機排放測試系統

全能型方案：

• 檢測組分：THC、CH?、NOx、CO、CO?、O?

• 技術組合：NDIR（非分光紅外）+CLD（化學發光）+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

技術參數：