2019年北京科学技术奖提名公示内容公告栏

2019年北京市科学技术奖提名公示内容（公告栏）

一、项目名称

中重型燃气内燃机关键技术及应用

二、候选单位

1、清华大学;

2、东风商用车有限公司;

3、无锡威孚环保催化剂有限公司;

4、北京理工大学;

5、常州易控汽车电子股份有限公司;

6、中国石油集团济柴动力有限公司;

7、西安交通大学

三、候选人

1、马凡华;

2、程伟;

3、王家明;

4、黄佐华;

5、孙柏刚;

6、方成;

7、许传国;

8、王宇;

9、罗庆贺;10、陈小迅;11、王金华;12、王平立;13、李进;14、赵淑莉;15、赵辉

四、项目简介.

以天然气为代表的燃气内燃机是国际上最主要的替代燃料动力，2018年全球天然气汽车保有量2616万辆，我国以670万天然气汽车保有量连续4年蝉联世界第一位。天然气汽车占汽车燃料消费总量5%，中重型天然气内燃机保有量超过80万台，天然气内燃机每年消费天然气450 亿立方米。

中重型天然气内燃机技术难度大，面临进气管回火、发动机优化控制、甲烷难净化等技术瓶颈和难题。该项目提出在天然气燃料中掺入适量氢气（HCNG燃料）以提升发动机性能的技术思路，发明了HCNG内燃机技术，提出了气体燃料发动机燃料供给技术、燃气发动机稀薄燃烧与控制技术、催化剂技术。主要技术发明与创新点如下：

1、发明了天然气掺氢内燃机技术。获得了天然气掺氢燃料的基础物性数据，揭示了天然气掺氢内燃机高效清洁燃烧机制，发明了HCNG发动机性能优化方法、发动机标定方法以及HCNG燃料掺氢比与发动机工况协同控制方法，给出了HCNG内燃机最佳掺氢比，有效解决了天然气掺氢内燃机综合性能提升受限的技术难题，将国际上天然气掺氢内燃机综合热效率的改善效果由5%提升至7% 。

2、发明了一种高性能稀燃型车用天然气内燃机催化剂的制备方法和老化态催化剂再生策略。发明了催化剂抗高温抗硫的涂层材料、涂层配方和涂敷工艺，发明了一种老化态催化剂再生策略，降低了催化剂成本、延长了使用寿命。

3、发明了燃气发动机稀薄燃烧控制技术及控制系统。发明了燃气发动机稀薄燃烧控制方法及控制系统、发动机电磁阀驱动电路及其控制方法，打破了国外产商对发动机电控单元和工具链的垄断，降低了燃气发动机电控系统开发和应用成本。

4、发明了气体燃料发动机燃料供给技术。发明了气体燃料发动机混合器、气轨总成、进气管、防回火安全阀等新技术和新方法。

项目打破了国外在该领域的技术垄断，实现了我国中重型燃气发动机技术从机械式到电控式的技术跨越。研发EQ6105-HCNG内燃机，技术处于“国际先进水平”。研发的燃气发动机电控技术、后处理技术及产品，与国外同类产品相比，具有性能优势和成本优势，项目技术成果得到了国内主要发动机厂商认可，广泛应用于潍柴、玉柴、东风汽车、上柴、济柴动力、河柴重工等多家企业的国五和非道路国三中重型燃气发动机，产生了显著的经济、社会效应。

该项目获发明专利授权26项，发表学术论文180篇，牵头和参与完成国家、行业标准30项，包括ESI工程领域高被引论文3篇。

五、主要支撑材料目录

六、提名意见

该项目提出了在天然气燃料中掺入适量氢气（HCNG燃料）以提升发动机性能的技术思路，发明了HCNG内燃机关键技术，提出了气体燃料发动机燃料供给与安全控制技术、燃气发动机稀薄燃烧控制技术、催化剂的制备方法和老化态催化剂再生策略、发动机电控技术，满足了国家对内燃机进一步节能减排的要求。该项目发明了适合稀薄燃烧天然气内燃机催化剂使用的抗高温抗硫的涂层材料、涂层配方和涂敷工艺，具有较低的甲烷起燃温度和较高的甲烷转化效率，有较好的抗水热硫老化性能；发明了老化态催化剂再生策略，通过调整车用天然气内燃机的工作工况，能够将老化态的催化剂的性能部分恢复，延长了催化剂的使用寿命、降低了成本，研发、生产的中重型燃气发动机催化器占国内市场50%以上。发明了燃气发动机稀薄燃烧控制方法及控制系统、MAP数据标定方法，有效解决了中重型燃气发动机电控技术难题，打破了中重型燃气发动机电控技术和电控系统严重依赖国外进口的格局。HCNG内燃机关键技术被鉴定为“国际先进水平”。应用项目团队专利技术的产品，2016-2018年三年实现销售12.7亿元，取得了显著的经济效益和社会效益。打破了国外在该领域的技术垄断，实现了我国中重型燃气内燃机的技术跨越。项目获发明专利授权30项，发表学术论文280篇（其中ESI论文5篇），牵头和参与完成国家标准28项。

提名该项目为北京市科学技术奖（技术发明奖）（一等奖和二等奖）