“船海科澜”定期专题发布学校最新科技成果、技术进展和应用案例，致力于为广大科技工作者和企业提供科技成果对接平台，助力学校科技成果转化。
一、成果简介
随着环境污染、温室效应问题的加剧，减少碳排放已成为目前的核心发展趋势。对此国际海事组织（IMO）计划严格控制航运温室气体排放，逐步朝着零碳目标迈进。在低碳替代燃料开发过程中，氨燃料作为低碳替代燃料之一，具有高抗爆性、高储能以及可实现无碳燃烧等优势，但在应用过程中仍存在燃点高、热值低、火焰传播速度慢等问题，这就造成了氨燃料发动机运行过程中存在体积效率低、燃烧效果差的现状，限制了氨发动机的推广和发展。本成果中液氨-柴油双燃料发动机模块创新设计了氨燃料喷射系统，使氨燃料在高压下以液态形式喷入气缸，并相应提高发动机运行压缩比，对相关部件进行防腐蚀、防泄漏处理，并通过采取柴油引燃的燃烧模式，有效的解决氨燃料发动机体积效率低的问题，改善氨燃料着火与燃烧效率，提升了热效率。基于液氨相变冷却原理首次创新设计了双作用热泵模块，一是可有效解决寒冷条件下发动机冷启动问题，二是减小了压缩机的功耗，实现余热利用，提高能量利用率。同时作品提出切实可行的氨燃料应用路径，实现一氨三用：动力装置燃料、散热系统冷媒、排放后处理模块还原剂。可实现与柴油机相比CO2排放降低80%以上，余热利用后，整体热效率显著提升，为氨燃料的应用推广提出了可行性路线。
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成果原理示意图
二、应用领域
成果能广泛应用于铁路、公路、陆用电站、海洋开发、船舶运输等国民经济建设中。尤其在陆用电站和船舶动力等大功率发动机领域有明显优势，应用于船舶动力系统可使排放性能更加完善，经济性更加突出。相比于目前船舶动力常用动力系统，在碳排放大幅降低的基础上，可节省一半以上运行费用。
三、市场前景
船舶航运业占据全球运输总量的80%，成为了世界经济贸易的重要支撑行业。而我国既是航运大国也是造船大国，造船量居世界第一位。根据2023年7月IMO MEPC 80会议修订的温室气体减排战略，2040年海运温室气体降低70%，力争80%，这要求我们在2040年前要具备完全净零排放的技术。而氨燃料应用于发动机领域属于新兴研究方向，各国针对氨燃料喷射系统的研究尚处于技术探索阶段。其中欧洲处于领先地位，国际顶尖船用发动机厂家曼恩(MAN)和瓦锡兰(Wärtsilä)都计划在2025年左右推出船用氨燃料发动机，同时参与全球多个氨燃料船舶研发项目。对此我国要具备高性能大功率船舶发动机创新能力，并于2021年启动了低速机二期技术提升工程，计划在2026年推出具有自主知识产权的船用氨燃料发动机。因此，当前市场上没有成熟的产品推出，具备较高的市场竞争力。
四、知识产权
申请氨燃料喷射系统相关中国发明专利15项（授权8项），美国、英国等国际发明专利4项（英国、荷兰、南非均授权）。
五、合作方式
合作实施、许可、作价投资。
六、对接方式
（1）合作意向方联系哈工程科技园技术转移中心；
（2）哈工程科技园技术转移中心沟通了解意向方情况；
（3）会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。
哈尔滨工程大学国家大学科技园技术转移中心
电 话：0451-82588071
联系人：王春龙
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