氢燃料发动机(氢 fuel engine)是以氢作为能源并输出轴功率或推力的燃气涡轮发动机。
1920年,有人将氢作为燃料在发动机中试验。1968年,苏联科学院西伯利亚分院理论和应用力学研究所用汽车发动机分别进行了燃用汽油和氢的试验,试验取得成功。1972年,洛斯阿拉莫斯实验室把一辆别克牌轿车改成氢气汽车,发动机是一台增压的六缸四冲程内燃机,充装一次液氢后行驶50.274公里。2012年,欧委会第七研发框架计划资助由德国宝马集团牵头、欧盟4个成员国11家企业和科研机构参与的汽车氢燃料发动机大型研发项目。中国氢发动机的研究开始于20世纪80年代初,中国一些高校和科研单位对内燃机燃氢和燃氢双燃料内燃机等进行了实验研究。2018年12月3日,北京理工大学在国家军民融合公共服务平台上发布了中国唯一一套可以进行氢燃料内燃机系统开发的专用试验台架。2025年10月,在第七届天津市直升机博览会上,中国航空发动机集团携氢燃料发动机等先进直升机动力参展。
氢燃料发动机的结构与现役航空发动机基本相同,包括压气机、燃烧室、涡轮、喷管等构件,氢燃料在燃烧室内燃烧,随后推动涡轮膨胀做功,并带动螺旋桨或风扇旋转产生推力。氢燃料发动机与传统发动机的不同之处在于氢燃料以低温液体状态存储于飞机的氢气罐中,液氢经换热器转变为氢气后再进入燃烧室。氢燃料发动机的热力循环可分为常规热力循环和非常规热力循环,常规热力循环是指仅利用液氢作为发动机燃料的发动机热力循环。采用常规热力循环的氢燃料发动机与传统发动机构型基本相似,仅燃烧室、控制系统和换热器等相关部件系统有所区别。非常规热力循环是指液氢同时作为燃料和换热工质的发动机热力循环,主要包括预冷循环、氢冷涡轮循环和回热循环。与氢燃料电池相比,氢燃料发动机功率密度更高,可支持远程跨洲际飞行,除碳排放方面具有显著优势外,还具备起动性能好、燃料消耗低、单位推力/功率大等特点。氢燃料发动机主要应用于电车,分布式发电以及应急电源领域,医院备用电源等。
发展历程
国际发展
早在1920年,就有人将氢作为燃料在发动机中试验,但进展不大。1968年,苏联科学院西伯利亚分院理论和应用力学研究所用汽车发动机进行了分别燃用汽油和氢的试验,并研究了改用氢气的结构方案,试验取得成功,改用氢以后,发动机热效率提高,热负荷减轻。1972年,洛斯阿拉莫斯实验室把一辆别克牌轿车改成液氢汽车,发动机是一台增压的六缸四冲程内燃机,充装一次液氢后行驶50.274公里。
2012年,欧委会第七研发框架计划资助由德国宝马集团牵头、欧盟4个成员国11家企业和科研机构参与的汽车氢燃料发动机大型研发项目,是利用氢气替代碳氢燃料(汽油或柴油)的世界先行者。欧委会希望通过该项目研究,制造出世界上最清洁的汽车,从而继续保持欧盟机械工业的世界领先地位。氢燃料发动机是通过氢气和氧的燃烧反应,产生功率转化成机械能,排泄物是水,因此可称其为“最干净”的发动机。因燃油发动机已经过长期的“千锤百炼”,具有较高的能效和输出功率,研究人员的主要任务,就是在传统的内燃机上,以更经济、不牺牲输出功率、合适的方式找到用氢气替代燃油的办法。
研究人员经过反复试验,找到了两种注入氢气混合的方法:一种以大气常温最低温度为参考值,直接把氢气注入气缸混合燃烧反应;另一种以大气常温最低温和储氢压力罐最低压力为参考值,把氢气注入进气管混合,再进入气缸燃烧反应。两种方法同样取得了较好的效果,均使输出功率提高了25%左右。研究人员正在对氢燃料发动机的结构模式和特殊元器件进行优化,预计氢燃料汽车很快可以实现100公里消耗1公斤的氢气。研究人员接下来的任务,是从经济和安全上实现氢气的生产、储存和配送。
中国发展
中国氢发动机的研究开始于20世纪80年代初,中国一些高校和科研单位对内燃机燃氢和燃氢双燃料内燃机等进行了实验研究。2018年12月3日,北京理工大学在国家军民融合公共服务平台上发布了中国唯一一套可以进行氢燃料内燃机系统开发的专用试验台架。2025年10月,在第七届天津市直升机博览会上,中国航空发动机集团携氢燃料发动机等先进直升机动力参展。
构成组成
氢燃料发动机的结构与现役航空发动机基本相同,包括压气机、燃烧室、涡轮、喷管等构件。
氢燃料发动机,氢燃料在燃烧室内燃烧,随后推动涡轮膨胀做功,并带动螺旋桨或风扇旋转产生推力。氢燃料发动机与传统航空发动机的不同之处在于,氢燃料以低温液体状态存储于飞机的氢气罐中,液氢经换热器转变为氢气后再进入燃烧室。
动能原理
传动原理
氢燃料发动机从产生到应用,经历多次改良,最初多是采用喷射汽油机的结构实现。后来考虑氢气的存储和燃烧等多重特点,增加了减压病、过滤、调控以及温度监测等诸多模块进行辅助。一般包括储气库、压力调节单元、光电控制单元、液氢存储单元、供气管路、发动机、点火装置、压力监测控制装置、进气通路和排气通路组成。详细结构可依据实际使用的环境不同,而进行对应性的调整与修改。其结构的一般性如图所示:
燃料电池支持系统以及中央控制系统是氢燃料电池的主要控制单元,一般压力传感监测单元就布置在燃料电池支持系统中,用于实时查看燃料电池内的压力变换情况。燃料电池组内设置有点火装置,用于实现氢气化学能转化为热能,进而产生电能。在这一过程中,由于点火装置的老化或氢气和空气分压的变化,易产生异常点火,早燃现象。早燃使得氢气的燃烧效率下降,且伴随对电池内部结构的损伤。早燃与正常燃烧均可以从压力传感单元上读取到压力对应的电压曲线,但由于压力采集曲线的形态复杂,并不能准确判断燃烧点的准确时刻,因而难以进行故障的精确分析。
热力循环
液氢燃料具有热值高、热沉大等特点,既可用作发动机燃料,也可作为发动机换热工质。根据利用方式的不同,氢燃料发动机的热力循环可分为常规热力循环和非常规热力循环。
常规
常规热力循环是指仅将液氢用作发动机燃料的热力循环。采用该循环的氢燃料发动机与传统发动机构型基本相似,仅在燃烧室、控制系统及换热器等相关部件与系统上存在区别。
非常规
非常规热力循环是指液氢同时作为燃料和换热工质的热力循环,主要包括预冷循环、氢冷涡轮循环和回热循环。其中,预冷循环是利用低温氢气冷却发动机进口气流,以减少压气机的压缩功,提升循环效率;氢冷涡轮循环是利用低温液氢与涡轮冷却空气进行换热,以提高涡轮进口温度,提升循环效率;回热循环是利用氢燃料与发动机高温排气进行换热,提高氢燃料的焓值,从而降低燃料消耗。
氢燃料的燃烧产物仅为水和少量氮氧化物,无碳氧化物生成。由于水的比热容高于碳氧化物,氢燃料发动机的燃气综合比热容比常规发动机高出约4%,使得其涡轮前后的温差及压降更小。因此,在同等热力循环参数条件下,氢燃料发动机涡轮出口的燃气速度、温度和压力均高于传统发动机,进而具备更大的推力或功率。然而,同等热力循环参数下,氢燃烧产生的燃气质量小于航空煤油燃烧产生的燃气质量,这就要求氢燃料发动机具备更高的转速,才能补偿燃气流量减少带来的功率损失。因此,同等条件下氢燃料发动机的转速高于传统发动机,转速限制成为其进一步提升性能的主要瓶颈。
与常规热力循环不同,实现氢燃料发动机的非常规热力循环,不仅需要调整燃烧室、控制系统,还需改进风扇增压级、压气机、涡轮、喷管、空气系统等部件。因此,采用非常规热力循环的氢燃料发动机整体架构与传统发动机差异较大,实现难度也更高。欧盟早在2002年开展的低温民用飞机项目CRYOPLANE中,就详细对比分析了不同氢燃料热力循环模式下涡轮风扇发动机的性能。结果显示,氢冷涡轮发动机的性能最优,较传统发动机的推力可提升32%,推力质量比可提升9.2%。尽管基于氢冷换热的非常规热力循环能显著提高发动机推力和推力质量比,但该循环对发动机安全性的影响较大,例如预冷循环可能出现发动机进气装置结冰、压气机吞入氢燃料等极端情况。
常规热力循环的氢燃料发动机具有比传统发动机更优的热力循环效率,但受转速限制,若要获得比航空煤油发动机更大的推力或功率,还需改进发动机转子和轮盘结构;借助液氢的深冷特性,氢燃料发动机通过氢冷换热循环可显著提升性能,但由于转速限制及氢冷换热器一体化设计的安全性风险,该循环的工程可行性仍需进一步探索。
热能来源
氢燃料燃烧
尽管液氢燃料具有热值高(是传统航空煤油的2.8倍)、零碳排放的优点,但氢燃料发动机在降低污染物排放、稳定燃烧等方面仍面临严峻的技术挑战。对于吸气式航空发动机而言,其燃烧室内的氮氧化物生成量受温度影响最大。当燃烧室主燃区温度超过1800K时,热力型氮氧化物占据主导地位,且随温度呈指数关系增长。
由于氢燃料的火焰温度比航空煤油高约150K,其燃烧产生的氮氧化物比航空煤油高出数倍。此外,氢的火焰传播速度约为航空煤油的6倍,可燃极限范围极宽(4%~75%vol),氢气喷嘴的射流速度需比传统设计高出约6倍,才能防止回火。这些特征使得氢燃烧面临较高的自燃风险、回火风险、燃烧不稳定风险,且氮氧化物生成量相对较高。
现代民用航空发动机燃烧室主要通过贫油预混燃烧技术降低氮氧化物排放,但氢燃料特有的易自燃、易回火等特点,严重阻碍了该技术在氢燃料发动机中的应用。尚无成熟的氢燃料发动机投入商业应用,部分在役的氢燃料地面燃机也以掺氢燃烧为主,尚未实现纯氢燃烧。
以西门子股份公司为例,其在役的SGT-600燃机已实现80%掺氢比例燃烧,预计到2030年可实现全部燃机100%氢气燃烧。为实现100%纯氢燃烧并降低氮氧化物生成,GE公司开发了基于小尺度横向射流混合概念的氢燃料低污染燃烧室,并将该技术的氢燃烧系统应用于9HA燃气轮机。此外,霍尼韦尔、三菱重工等也在大力研发氢燃料低污染燃烧技术,主要通过多点贫油直喷实现氢燃料与空气的快速混合,并以非预混方式降低氢燃料火焰的回火风险。
为降低氢燃料燃烧室的热力型氮氧化物排放,必须降低燃烧室内主燃区的火焰温度。一般来说,增加冷媒、均布燃料、快速掺混、贫油燃烧是目前降低火焰温度的主要技术途径。贫油多点直喷燃烧技术兼具火焰温度低、回火风险低、掺混效率高等优势,是未来氢燃料航空发动机燃烧室的主要发展趋势之一。
该技术通过将燃烧室内的大部分空气直接用于燃烧(而非冷却掺混),实现燃烧室主燃区的贫油燃烧,进而降低火焰温度;同时,通过在燃烧室头部布置矩阵式多点喷射单元,实现氢燃料与空气的高效混合,减少主燃区的局部热点,从而抑制氮氧化物生成。此外,采用燃料直喷、扩散燃烧的方式,还可极大降低氢燃料火焰的回火风险。然而,由于贫油多点喷射的喷口数量多、尺寸小,内部流道极为复杂,未来该技术的发展不仅受制于设计水平,更依赖于制造工艺水平的提升。
氢燃料控制
氢气作为自然界分子量最小、密度最低的气体,其可压缩性极强,在发动机燃料管路中对阀门调节具有明显的阻尼、迟滞效应,因此对氢气的动态高精度计量和调节难度极大。考虑到氢燃料在发动机管路中需从液态转变为气态,氢在管路沿程的相变、压力、温度等参数往往处于动态变化、振荡的状态,这进一步增加了氢燃料的控制和计量难度。正因如此,氢燃料发动机控制系统的设计难以直接参照传统航空发动机或燃气轮机。
氢燃料控制系统按氢的相变阶段可分为两部分,即氢气控制部分和氢气控制部分。液氢控制部分主要负责调控从机载液氢罐出口到换热器出口段的液氢压力、温度和流量,核心组件包括液氢泵、换热器和稳压阀。机载液氢罐中的液氢可通过高压氦气或氢气挤压的方式输送至发动机液氢控制单元,经液氢泵增压后送入换热器;液氢在换热器内汽化,导致温度和压力迅速升高,因此需在换热器出口设置稳压阀。由于发动机起动阶段无高温尾气用于液氢换热,需调整起动阶段供氢方式:要么采用氢气直接供应,要么增设电加热器对液氢预热。
发动机控制系统的氢气控制部分位于换热器与燃烧室之间,主要包括减压阀、安全阀、调节阀、过滤器及温度、压力传感器等。该部分需计量氢气管路沿程的压力和温度,并精确控制调节阀开度,以补偿氢气可压缩性对流量计量的影响。
氢燃料控制系统除控制氢的温度、压力和流量外,还需调控燃烧室的火焰状态。若发动机运转过程中燃烧室发生熄火,控制系统需立即切断液氢供应,防止氢气扩散至高温部件引发自燃、回火甚至爆燃。因此,相较于常规发动机控制系统,氢燃料控制系统新增以下核心功能:液氢泵转速控制;换热器温度、压力、流量控制;氢气阀门开度及切换状态控制。
综合来看,氢燃料控制直接关系到发动机的稳定运行、状态切换与安全性,是氢燃料发动机研制的关键核心技术。然而,受制于氢气特有的强可压缩性和液氢相变的复杂性,短期内难以通过控制算法优化完全解决氢燃料控制精度不高、计量不准确等问题,而这些控制问题将直接影响发动机的状态切换与稳定运行。
将氢燃料燃气涡轮发动机与燃料电池组合形成混合电推进系统,让氢燃料发动机仅在额定功率下运行发电,由电驱系统负责功率调节,可有效避开氢燃料发动机状态切换不可控的瓶颈。因此,氢燃料混合电推进方式将成为未来氢燃料发动机的主要发展趋势。
氢损伤
材料的氢损伤是制约氢燃料发动机长期使用的重要因素。氢损伤是指氢与材料相互作用引起的材料性能受损现象,包括氢致裂纹、氢鼓包、白点、高温氢腐蚀、氢致滞后开裂、氢致塑性下降、氢致马氏体相变脆化及氢化物形成等。
对于立方晶系结构的马氏体和铁素体钢,高温氢腐蚀、表面脱碳、氢致滞后断裂、白点、氢压裂纹是较常见的氢损伤破坏形式;对于面心立方结构的奥氏体钢,氢致塑性损减、滞后开裂、氢致马氏体相变脆化、高温氢腐蚀及氢鼓包是更可能出现的氢损伤破坏形式。
对于氢燃料发动机,不同服役工况的部件面临的氢损伤风险存在差异。对于长期在室温区间服役的涉高压氢部件(如321、304、316等奥氏体不锈钢输氢管路),其氢损伤风险主要来源于氢鼓包/氢致裂纹和氢致塑性损失。
对于燃烧室、涡轮等涉高温高压氢服役工况的部件(材料包括GH3536、GH3044、GH4720Li、9Cr18Mo等),由于服役温度高(RT≈850℃),氢会快速渗透进入合金,导致长期服役时发生高温氢腐蚀开裂失效和氢致表面脱碳,影响部件服役安全。
针对氢燃料航空发动机,涉高压氢部件的氢损伤问题不容忽视,这是产品安全性设计的基础。需开展以下工作:
燃料分类
用于车辆燃料用途的氢气,其随车储存的方法须符合安全、占体积小、容易添加等要求。主要实用方法有:液氢储存、金属氢化物储存、有机液态储存等。
液态氢
氢气在一定的压力和温度下呈液态,常压时液态氢的密度是气态氢的845倍,占体积小。液氢的体积能量密度高,其单位热值约为汽油的3倍。与金属氢化物储存等其它方法相比,液氢储存时自身的质量最轻。液氢的添加和计量与传统液态燃料相似,液氢的这些特点有利于车用燃料的储存要求。
但是,液氢对储存容器的绝热和安全性设计要求很高。液氢与环境温度相差很大,蒸发损失及将气态氢经高压低温变成液态氢损失使氢液的成本较大,难于大量建立供给站及在民用车辆上应用。
金属氢化物储氢
所谓金属氢化物储氢,是先将特殊金属与氢反应生成金属氢化物,使用时再加热金属氢化物释放氢供作燃料。研究应用的储氢金属或合金主要有钛系、稀土系、镁系等。
金属氢化物的储氢密度接近液态氢,适合于随车燃料储存的要求。金属氢化物储氢的另一优点是氢原子在合金中储存及释放使用过程时不易爆炸,安全性好。奔驰汽车公司生产的以汽油和氢气共同作燃料的小轿车就是用钛铁合金氢化物为贮氢箱。
金属氢化物储氢的缺点是储氢合金性能的衰减。随着反复的使用,储氢合金内部累积应变引起塑性变形或损坏;金属中与氢亲合力小的元素在反应过程中游离减少;原料气体中的杂质会积存在金属氢化物内;这些都使金属变质,其储氢和放氢能力下降。
有机液体储氢
这种储氢方法利用催化装置把氢寄存于苯、甲苯、甲基环己烷等有机化合物液体里,氢在这些有机物液体中可被安全地储存和运输。使用氢燃料时,以催化脱氢装置把氢从有机物液体中脱离出来,而有机物液体脱氢后可再利用。
有机物液体储氢的方法在储存及运输时安全、成本低,储氢量与金属氢化物相似,储氢剂可循环使用。但有机物液体加氢及脱氢反应会消耗较多能量,并需要理想的催化剂。
甲醇重整生成氢
上述方法所储的氢较多用于氢燃料电池,供电动车的马达电源用。对于发动机驱动的“氢燃料汽车”,可直接用甲醇重整等方法获得氢。常压、高温状态时,甲醇等醇类在催化剂作用下能生成氢。甲醇可以从玉米、甘蔗等植物秸杆或煤炭、天然气等矿物中制取,甲醇重整生成的氢较纯。
因为是在高温状态下生成的氢,氢气中混有蒸发成分,所以氢燃料不是单纯的“气态”,而是类似于雾化汽油的“汽态”。氢燃料的这种状态有利于供给传统燃料发动机使用。
性能特点
优点
与氢燃料电池相比,氢燃料发动机功率密度更高,可支持远程跨洲际飞行;与传统航空发动机相比,除碳排放方面具有显著优势外,氢燃料燃气涡轮发动机还具备起动性能好、燃料消耗低、单位推力/功率大等特点。
挑战
氢燃料发动机的发展仍面临诸多技术挑战,需在氢工质循环、氢燃烧、氢控制、氢损伤及适航等多个领域开展关键技术攻关。随着新能源技术的快速发展,氢燃料发动机与氢燃料电池组合的混合动力系统,成为未来氢能航空的主要发展方向。
应用领域
汽车驱动
氢燃料在车辆驱动能源方面的应用,起始于把氢燃料电池用作电动车电源。近代的氢燃料电动车的某些性能可满足使用要求,如戴克公司的使用Mark900氢燃料电池的NECAR5电动车,其电动机输出功率可达75kW,最高时速可达150km⋅h。但电动车不可能完全取代汽车,主要是因为电池的寿命远短于发动机寿命,而且电动车的最大连续行驶里程受到配备电池数量的限制,一般,电动车装用近百公斤的电池,最大续行驶里程也仅200km左右。尤其是对于数量巨大的在用汽车,不可能将其发动机全报废而改用电动机驱动。因此近代专业人员一直致力于将氢气直接作为发动机燃料的研究,一方面适合发动机能源、排放等方面的要求,另一方面又满足汽车连续行驶里程及能利用在用的发动机。
用作发动机燃料的氢气,可通过甲醇重整等方法获得。液态的甲醇便于被汽车加灌和配带;甲醇能从许多种植物或化工废料中提取,易于燃料站的设立;这些都有利于氢燃料在传统发动机上的应用。上世纪90年代,国内外相继有汽车厂研制出100%燃烧甲醇的发动机。但这类发动机还停留在实验室阶段,没有大范围推广。主要是由于甲醇的雾化条件、燃烧特性、储能密度等与传统燃料汽油、柴油不完全相同,相应对发动机构造要求也不同。各能源按照储能密度大小排序为:汽油>甲醇>氢燃料电池>锂系电池>传统Pb电池。汽油的发热量是34778kJ,其能量密度约13073Wh·kg,远大于其它能源。因此,以汽油为燃料的汽车连续行驶里程大、加速性能和爬坡性能好。在氢燃料中混合一定汽油(或柴油),可以充分利用汽油的高储能密度特性。实际应用较多的氢燃料发动机,是将氢与汽化的汽油或柴油混合后再燃用,氢在混合燃料中占30%∼85%。汽油箱中的汽油通过化油器向发动机提供,在不使用氢燃料时与传统燃料系统相同。附加的氢燃料供给系统由甲醇容器、氢发生器、控制阀、压力表等组成,氢发生器串接在排气管上。甲醇容器中的甲醇进入氢发生器之后,在废气余热和催化剂作用下裂解生成氢。在发动机汽缸真空度作用下,生成的氢被吸入化油器与汽油混合,混合燃料的浓度可通过化汽器各个阀控制。
中国氢发生器所用的催化剂一般含有镍、铂钯、钾和铝等元素,发动机排气管中的废气余热为300℃~780℃。对492QA2汽油机作台架及道路试验表明,发动机使用掺氢汽油后在燃油经济性和废气排放方面有明显改善,而动力性与燃用纯汽油时基本相同。
甲醇的价格是汽油价格的1/2,以氢气代替汽油为燃料使成本降低,并缓解对石油的依赖。混合燃料中的氢使燃烧更充分,而且氢燃烧后的主要废气是水汽,因此,可大幅减少发动机排放污染。另外,甲醇的裂解反应是吸热过程,串接在排气管上的氢发生器吸收了排气热量,与消声器吸收排气能量的作用一样能降低排气噪声,减少对环境放热和噪声。
氢燃料发动机的燃料供给系统,不改动原发动机构造,只需要作很少调整和加装氢燃料供给系统部件,当不用氢燃料时发动机仍可燃用汽油,因此,适合于对在用汽车的改造。尤其对于耗油量大、排放差的汽车,可作为没条件更新时的过渡措施。
航空
氢燃料航空发动机,其涉高压氢部件的氢损伤问题不容忽视,这是整个产品安全性设计的基础。需开展如下几项工作:针对涉高压氢的管路,首选组织稳定性好的奥氏体合金,同时考虑部件材料的化学成分、冶金质量等与其耐氢损伤能力的关系;对于燃烧室、涡轮等涉高温高压氢的部件,则着重考虑材料的耐高温氢腐蚀能力,建立材料中的碳含量、析出相、晶界结构和类型等与氢损伤的关系;尤为迫切的是,需要建立相关材料在涉氢服役工况下的组织与性能数据库,为氢燃料航空发动机的安全性设计提供理论和数据支撑。
医疗
氢燃料发动机主要应用于电车,分布式发电以及应急电源领域。医院作为公共健康的主要保障机构,对于电能的需求较大且更加严格。一般二甲以上医院的电力系统负荷均属于一级负荷,断电对于医疗活动具有重大威胁,可能危及病人的生命安全,同时造成医疗设备故障瘫痪。医疗备用电源基本上成为目前大型医疗机构的标准配置,传统的备用电源主要采用柴油发电机或大型蓄电池;柴油机的使用噪声明显且会因为燃烧不完全易造成空气污染;而大型蓄电池则因内部多采用重金属化合物原料,废液处理与回收损害环境。因此,将氢能源应用于医院备用电源解决方案,一直是氢能源应用的关注热点。
发展趋势
氢燃料发动机是一条全新的“赛道”,不仅距离长,而且涉及领域多,涵盖能源、基础设施、交通等多个行业。开展氢燃料航空发动机研制工作,将极大带动中国在能源、交通和国防领域的原始科技创新,将逐步颠覆现有航空发动机发展格局,促进中国“双碳”战略的实施。因此,发展氢燃料发动机,既是行业发展需要,更是国家战略需要。随着氢能产业政策红利、市场红利和技术红利的不断释放,低碳氢能航空时代正在走来。
参考资料 >
展示硬核实力 中国航发先进直升机动力亮相第七届天津直博会.百家号.2025-11-30