【原创】捷报连连 氢燃料发动机已来到了时代的舞台中央？

　　近日，国内外多家商用车企业公布了氢燃料发动机的最新进展。曾经被冷冻了许久的氢燃料发动机，瞬间成为市场关注的重点。

　　氢燃料发动机为何会成为各大商用车企业关注的焦点？氢燃料发动机性能如何？能否扛起国内商用车节能减排的重任，都值得各方的关注。

氢燃料发动机领域中国并不落后

　　和在燃料电池技术方面，国内相关企业在核心技术上明显落后于丰田、现代和加拿大的巴拉德不同，在氢燃料发动机上，国内企业在商业化应用方面甚至走在国外巨头的前列。

　　近日，上海新动力的直喷式氢气发动机点火成功。该款发动机排量12.8升，设计最大马力480马力，采用领先的缸内氢气直喷技术，热效率高达44%。更早一些，一汽的重型商用车缸内直喷氢气发动机同样成功点火。

　　这款发动机属于13L重型发动机，运转功率超500马力，同级排量动力最强，指示热效率突破55%。

　　尤其值得一提的是，这款发动机具备氢气单燃料缸内直喷、氢气单燃料缸内和气道混合喷射、氨气和氢气双燃料喷射能力，可灵活转化成氢气、氨气等净零碳燃料。

　　在商业化落地方面，由中国重汽和潍柴联合开发的13L氢内燃机已经部署在了中国重汽全新一代黄河品牌高端重卡上。按照规划，黄河重卡将被部署到港口、钢厂、工业园区等多个具备相对固定行驶路线的场景中。

　　海外车企在氢燃料发动机的研发上也在快马加鞭。在燃料电池方面领先的丰田汽车，联合了日野、五十铃、电装、商用日本伙伴关系技术公司（CJPT）5 家企业共同研发氢内燃机。

　　其中，CJPT，是一家日本商用车领域的合资公司，由丰田控股 60%，日野、大发、五十铃、铃木各自持股 10%。

　　对于丰田来说，在燃料电池方面，其虽然已经投产了乘用车 Mirai，并与日野联合推出了氢燃料电池巴士。

　　不过由于燃料电池技术本身成本较高，且加氢基础设施的建设依然是一个难题，所有将目光转向氢燃料发动机是丰田给自己找寻的一个备选方案。

　　此外，像宝马和福特也曾先后开发过氢燃料发动机。尤其是宝马，在2007年曾经推出过一款氢燃料内燃机Hydrogen 7，不过由于彼时氢燃料发动机热效率不高，200公里的续航让宝马在生产了100辆之后就宣告放弃。

　　福特目前也正在研发涡轮增压直喷氢燃烧发动机，计划推出V8版本供野马等跑车使用。作为欧美商用车巨头，康明斯也在今年5月对外展示了一款15L氢燃料内燃机，但是具体的参数并没有对外公布过。

氢燃料发动机的巨大优势

　　和燃料电池技术相比，氢燃料发动机在成本上拥有非常巨大的优势。

　　据某些机构测算，由于燃料电池中间包括铂在内的贵金属也不再需要，因此氢燃料发动机的成本仅仅只有燃料电池的1/10甚至1/20，这也是对整车企业的吸引力所在。

　　在碳达峰和碳中和的大背景下，氢燃料发动机重新得到整车企业的垂青并不出人意料之外。毕竟和燃料电池技术一样，氢燃料发动机同样也是一种完完全全零排放的技术。

　　还有一点需要着重指出的是，使用氢燃料发动机技术，能够将现有的内燃机的绝大部分零部件进行沿用。

　　这也就意味着厂家无须再投入巨资重现建设燃料电池产业链，甚至原有内燃机的控制软件也可以被继续使用，更多只是需要对相关参数重新标定一下就可以了。

　　对于传统车企来说，使用氢燃料发动机也避免对燃料电池这项新技术的投入，也可以避免由此带来的投资风险。

　　在政策层面，国家对于氢燃料内燃机虽然没有直接的补贴政策，但是由于氢燃料内燃机并没有和现有的节能减排相违背。

　　因此在包括工业和信息化部印发《“十四五”工业绿色发展规划》的诸多文件中，并没有将氢燃料发动机剔除在外。

氢燃料发动机的劣势

　　凡事皆有两面性，对于氢燃料发动机来说，其有很多优势，当然也有明显的短板。其中最大的问题在于氢燃料发动机的热效率较低。这不是氢燃料自身的问题，而是目前内燃机燃烧循环自身效率不高带来的问题。

　　以上文所说的宝马Hydrogen 7为例，由于燃烧效率较低，该款车型的续航里程只有200公里。这个里程数，即便是和纯电动汽车相比也是相去甚远，会极大地影响普通消费者的使用。

　　在燃烧效率之外，氢燃料发动机还有早燃、回火、爆震、污染物排放等问题。其中氮氧化物排放较高，需要更高成本的后处理系统来解决；由于氢比较容易“逃逸”，因此需要在密封、高压方面进行技术攻关。

　　和燃烧效率低相比，这些难题仅需要在工程层面做出改变即可，并不是阻碍氢燃料发动机的主要难题。

　　不过，燃料电池技术会遇到的加氢站的建设布局问题，对于氢燃料发动机同样存在。成本高昂的加氢站的建设，以及不低的制氢成本，同样也是氢燃料发动机会直面的问题。

　　在多条新能源技术路线中，氢燃料发动机优势和劣势都非常明显。不过相比于燃料电池，氢燃料发动机在成本上有着巨大优势，且同样可以实现“零排放”的氢燃料发动机，其前景不容小觑。

原创内容，转载请注明出处：《汽车经纬网》www.qichejingwei.com。