曲文静，孙洪杰，龚震，冯立岩

大连理工大学 能源与动力学院，辽宁 大连 116024

为保护环境，有效控制温室气体排放，2018 年4 月国际海事组织(International Martime Orgaization，IMO)海上环境保护委员会第72 届会议通过了IMO 海运温室气体(greenhouse gas,GHG)初步减排战略[1]，争取国际航运GHG 总排放量尽早达峰并开始降低，到2050 年GHG排放至少在2008 年基础上降低50%。以2008 年建造船舶的CO2比排量为参照，2030 年的单位航运碳排放量要降低40%，2050 年降低70%。船用柴油机可通过提高效率、余热回收等手段再降低10%的CO2排放；天然气机因天然气的主要成分甲烷氢碳比高可比传统柴油降低21% 的CO2排放，这都与减排目标相差甚远。可见传统燃料发动机无法达到近期和远期的CO2减排目标。

船用氢气发动机燃用可再生能源制取的氢气则可以实现CO2零排放，相关技术尤其是远洋船舶动力——低速二冲程氢气机技术将为我国船舶行业实现CO2减排目标提供重要战略支撑。“船用氢气发动机”具备高效、高功率密度、可靠、长里程的优势，且在成本和寿命方面远优于燃料电池，是目前最现实可行的无碳船舶动力。

尽管船舶CO2减排的要求迫在眉睫，而船用氢气发动机却发展缓慢，其核心原因就是受到“异常燃烧”问题的严重阻碍。虽然氢气发动机在小型四冲程机上并非新鲜事物，自本世纪初开始，车用氢气发动机即已受到众多研究机构的重视。德国宝马公司、奥地利格拉茨技术大学、丹麦根特大学、美国Argonne 国家实验室等研究机构的科研实践表明氢气发动机在车用动力领域能够满足欧盟和美国关于动力性、可靠性、安全性、能耗指标、排放控制的法规要求并实现实用化[2−7]。……