天纳克探索适用于气候中性出行的合成燃料

合成燃料E-fuels在实现近乎零排放的内燃机中发挥重要作用

使用可再生能源实现二氧化碳 (CO2) 闭环，利用现有发动机、燃料分配和加油站基础设施就可快速上市

天纳克正在利用其100多年来提高车辆燃油效率和减少排放方面的动力总成专业知识探索合成燃料 (e-fuels)，这是一种切实可行的短期解决方案，可进一步提高内燃机的效率并最大限度地减少碳排放量。天纳克动力总成事业部正与重点的学术和行业专家合作纳莫森(NAMOSYN)项目，旨在研究将合成燃料作为主要技术的技术可能性和商业可行性，以帮助行业向气候中性运输转型。

从“油井到车轮”的整体角度来看，通过使用太阳能或风能等可再生能源以创造CO2闭环，用于客运车辆、商用卡车甚至船舶的合成燃料，在实现近乎零排放出行方面可发挥重要作用。作为石油基燃料的气候中性替代品，它们还具有显著降低总体排放的潜力，使天纳克的清洁空气专家能够通过后处理过程更好地管理剩余污染物。

只需对大多数气候中性的合成e-fuels稍作调整，或与传统燃料混合使用即可将其用于当今的汽油和柴油发动机中。因此，e-fuels特别适用于搭载传统内燃机以及混合动力等替代动力总成的车辆。此外，只需对大部分现有完善的燃料分配和加油站基础设施稍作调整就可向消费者提供e-fuels，这使得该技术作为一种短期的、快速上市的解决方案更具吸引力。

“大家普遍认同，找到减少汽车碳排放量的解决方案是必须的。除了轻型汽车，内燃机在卡车、船舶动力装置、建筑设备和农业机械方面也同样普及。”天纳克动力总成事业部位于德国布尔沙伊德的全球活塞和缸套技术总监Steffen Hoppe解释说，“尽管大家对何时实现完全电气化的看法不同，但只要我们现在采用的技术能够显著减少CO2排放，甚至于实现内燃机碳中和，都将为尽快实现气候目标做出重要贡献。我们很高兴能参与这类技术的开发。”

纳莫森(NAMOSYN)研究项目——利用合成燃料实现可持续出行

为进一步增进对合成燃料技术的了解，天纳克加入了由汽车供应商、汽车和燃料制造商、化学公司、弗劳恩霍夫研究所和多所大学所组成的联盟，该联盟是德国联邦教育和研究部所支持的纳莫森(NAMOSYN)项目 (www.namosyn.de) 的一部分，并计划持续至2022年3月。

天纳克在德国布尔沙伊德(Burscheid)的团队正利用19个全自动监控的高性能测试台架，研究如何将创新的活塞环设计与合成燃料结合起来，开发出具有最低排放，致力实现零排放目标的出行理念。

纳莫森(NAMOSYN)项目还致力于开发具有成本效益和能源效率的合成燃料制造工艺，并在内燃机中进行测试。在柴油机领域，这主要涉及氧化亚甲基醚 (OME) 类；对于汽油发动机，重点是碳酸二甲酯 (DMC) 和甲酸甲酯 (MeFo)。同时，我们还对各种不同的材料配置进行了测试，以便确定整个工艺链的最佳合成和组成。

目前研究的初步结果令人鼓舞。“我们已经能够证明在使用了合成燃料后，内燃机的氮氧化物、一氧化碳和颗粒物排放减少了50%及以上。”天纳克纳莫森(NAMOSYN)项目高级测试工程师兼项目经理Bartosch Gadomski解释道，“为了积极支持合成燃料尽快推向市场，我们还在发动机试验台上，测试真实条件下传统燃料和合成燃料的混合物或掺合物。”

在最后一步，这些测试装置将被安装在测试车辆上，以检查驾驶行为和排放情况。此外，项目还对合成燃料与现有燃料基础设施（如油罐车或加油站系统）的兼容性进行了评估，并为新的需求制定了解决方案概念。

合成燃料是可持续出行技术解决方案组合的重要组成

为了最大限度地减少排放对气候产生的影响，倾向于使用碳中和可再生资源产生的电力来生产合成燃料。就OME和DMC而言，可以通过电解氢气（也是利用可再生电力的剩余波动产生的）和来自工业废气或空气的CO2来生产甲醇、乙醇、MTG费托柴油等合成燃料。下一个工艺步骤是将合成气体转化为合成燃料。这种方法可确保创建CO2闭环：从“油井到车轮”的整体角度来看，车辆后排放的CO2与最初为生产这些合成燃料从空气中提取的一样多。

E-fuels应具有良好的燃烧特性，以便内燃机能够尽可能有效地运行，并保持较低的污染物排放。合成燃料的优点之一是其成分可以针对应用需求和不同的性能要求专门开发。例如，通过所谓的稀薄燃烧，或根据发动机类型对发动机控制和硬件进行调整等方法实现尽可能高的效率。

天纳克的研究目标是实现内燃机的最高效率，以及尽可能减少原始排放，尤其是颗粒物的排放。

“采用内燃机动力总成技术开发新型车辆时，必须将气候中性作为最终目标。我们需要来自可持续能源的合成燃料和氢气，以实现未来汽车和卡车的气候目标，同时也让数以百万计的现有内燃机驱动车辆能够实现气候目标。”Hoppe博士总结道。

天纳克探索适用于气候中性出行的合成燃料。作为纳莫森(NAMOSYN)研究项目的一部分，天纳克在德国布尔沙伊德(Burscheid)的团队正在发动机试验台上对汽油和柴油发动机应用可持续生产的合成燃料进行真实条件下的广泛测试。

图为：位于布尔沙伊德(Burscheid)的天纳克发动机测试中心。

天纳克在德国布尔沙伊德(Burscheid)的发动机测试中心有19个高性能台架，每个台架都是全自动的并配有监控，其中许多台架适用于高动态的道路负荷模拟。

目前在布尔沙伊德进行的关于使用e-fuel合成燃料减少排放的研究和发动机测试的初步结果是令人鼓舞的。例如，现已证明，在内燃机中使用合成燃料可以将所有氮氧化物、一氧化碳和颗粒物的排放量减少50%或以上。

针对气候中性出行切实可行的短期解决方案：合成燃料 (e-fuels) 在实现气候中性出行方面可发挥重要作用。从“油井到车轮”的整体角度来看，通过使用太阳能或风能等可再生能源，可以创造CO2闭环。排放的CO2将与生产这些合成燃料时从空气中提取的一样多。