氫內燃機的集中出現 , 似乎預示著汽車行業在實現零排放目標過程中，繼純電動、氫燃料電池后 " 第三條 " 技術路線的可能。

 

今年 11 月初，北汽宣布首臺氫內燃機完成試制、裝配，隨后北汽研究總院與北京工業大學成立聯合工作小組在北工大實驗室共同開展燃燒開發工作。而在早些時候，一汽、廣汽、長城及濰柴等自主整車和零部件企業也相繼發布了相關技術、規劃。

 

" 氫內燃機能夠在最大化利用內燃機成熟工業基礎的前提下，實現接近氫燃料電池的減排目的，大幅降低研發成本和時間。" 有業內技術人士分析認為，" 這一路線被很多車企看重并積極嘗試，并非沒有道理。"

 

低成本 + 混動技術 致氫內燃機重回賽道

 

所謂氫內燃機，即把氫氣充進氣缸，氫氣在氣缸內燃燒做功。我國自主研制的第一臺氫內燃機由長安在 2007 年打造，距今已 15 年。如今，在雙碳目標之下，這一一度被束之高閣的技術路線因較低的開發使用成本和混動技術的成熟，又重返賽道。

 

"（氫內燃機的開發）基本可沿用現有產業鏈，然后在重點零部件部分進行重新開發，如噴油器、增壓器等涉及氫脆的部件。" 北汽研究總院動力中心主任張艷青告訴財聯社記者，" 與氫燃料電池相比，氫內燃機在自身成本、使用成本、耐久性等方面有優勢；其次，與傳統汽油機相比，氫能發動機熱效率更高，更適用于混動場景。"

 

拋開少部分技術差異，氫內燃機本質上即是一臺內燃機，車企基于已量產內燃機升級改造后，實現 " 低成本 " 的同時規避了氫燃料電池的 " 高成本 " 劣勢，且與鋰電池結合后，還能通過混動模式一定程度上解決效率偏低造成的續航問題。

 

除了北汽，同樣在對氫內燃機進行研發的廣汽，也把目光投向了氫內燃機與鋰電結合的混動模式。

 

"（廣汽）設計的高效增壓系統降低了換氣阻力，提升了充氣效率，并拓展了氫氣發動機的稀薄燃燒極限，同時開發的氫氣發動機專用管理系統，最終實現了氫氣發動機的穩定運行和優越的性能輸出，目標有效熱效率將突破 44%，與傳統高效汽柴油機熱效率水平相當。" 廣汽研究院相關人士告訴財聯社記者，" 氫發動機若進一步使用混合動力系統后，通過整車工況點運行適應性調整，系統效率可以進一步提高。"

 

兩種技術的結合，一定程度上解決了氫內燃機熱效率偏低的 " 先天不足 "。安徽明天氫能科技創始人、董事長王朝云向財聯社記者表示，氫內燃機是在純電動、氫燃料電池之外的一條技術路線，但該路線并不完美，存在一些需要解決的技術問題，比如熱效率偏低等。

 

雙線并行 或加速氫能產業規劃目標實現

 

雖然目前行業已通過混動技術彌補了氫內燃機熱效率偏低的短板，但其固有的特性，仍在一定程度上制約著其商業化進程。

 

氫燃料電池被廣泛共識為未來重要的技術路線，核心因素之一是其燃燒產物只有水，沒有任何有害、污染物質。然而，氫內燃機加上 " 內燃機 " 三個字后，污染成為了關鍵命題——雖然氫氣和氧氣反應后會形成水，但這只發生在理想的純氧狀態，氫內燃機在高溫工作時，會生成 NOx，即氮氧化合物。

 

" 氫內燃機通過燃燒做功的機理導致存在一定的排放，包括 NOx 排放和潤滑油帶來的少量顆粒和碳氫排放。" 張艷青并不否認這種排放問題的存在，"（北汽的解決方式是）配合燃燒控制策略和后處理系統，使得氫內燃機可以做到‘準零排放’。"

 

與北汽相仿，上述廣汽研究院相關人士亦表示，廣汽氫發動機采用超稀薄燃燒模式，大幅降低了氮氧化物的排放。" 從目前測試結果來看，完全滿足國六甚至更高的排放要求，若采用 SCR 系統可將排放降低到零環境影響的程度。" 該人士表示。

 

通過技術收到在解決排放問題后，氫內燃機似乎有了與當前商業化程度更高的氫燃料電池路線同臺競技的機會。

 

今年 3 月，國家發改委、國家能源局正式印發了《氫能產業發展中長期規劃 （ 2021-2035 年 ） 》，明確了氫能是未來國家能源體系的重要組成部分的戰略定位 , 和氫能產業的中長期發展目標。在這一背景下，氫燃料電池和氫內燃機兩種技術路線的并行發展，都有利于這一規劃目標的實現。

 

" 從使用角度來看，燃料電池需要吃‘細糧’，要求氫氣的純度達到 99.99%。而氫內燃機則沒那么‘嬌貴’，對氫氣的純度沒有特別要求，而且在高負荷區具有較高的綜合效率。對于承擔貨物運輸的中重卡來說，氫內燃機是更經濟且更高效的選擇。" 天津大學教授姚春德對兩種不同技術路線的應用場景予以了展望。

 

財聯社 11 月 11 日訊（記者 張屹鵬）