氢能源有哪些出路？氢内燃机和氢燃料电池优缺点分析

新能源形势下，内燃机发展路线有很多。其中，氢内燃机仍然没被放弃。从优缺点来看，氢发动机和氢燃料电池各有优劣势。后者具有多种燃料适应性，使用的燃料氢气，对纯度的要求不高，可以直接使用工业副产氢，不强调提纯，后处理只关注氮氧化物，这对总成设计来说，进一步降低了成本；也可以用氢气与现有的天然气、柴油或者汽油进行掺混燃烧。下面是老王整理的一些优劣势，其中维度有限，大家仅作参考。

其实，早在1920年就有氢作为燃料在发动机中试验，1968年，前苏联科学院西伯利亚分院理论和应用力学研究所进行了氢内燃机试验，并研究了改用液氢的结构方案，改用氢以后，发动机热效提高，热负荷减轻。只是NVH挑战较大，且一直没完成早燃的抑制。

在氢气内燃机如何避免早燃方面，需要对点火进行非常精确的控制，记得几年前节目老王讲过“SPCCI”这个来自于马自达的技术，实际上对火花塞超精确控制是成本非常高的一件事情，很多项目都因为高成本而放弃。 下图来源马自达，SPCCI对燃烧的超精确控制的3rd其实和氢内燃机的耦合性非常好，很多技术都可以共享。

今年3月份的时候，老王在听广汽的一场交流会时，广汽研究院动力总成研发中心副主任祁宏钟先生和我们分享了广汽集团在氢内燃机方面的研发投入，其中三维燃烧仿真广汽在国内是一流的，工程样机在这张PPT上也公开了，据说21年就已经1.5T的氢内燃机点火成功了，23年现在据说在进一步上Muel Car。

广汽提出，氢发动机与燃料电池在技术角度上应该互补促进，短中期内燃机以高可靠性、低成本的优势应长期存在。氢燃料在内燃机方面有极大潜力。产业链可适当借鉴当前的产业基础。在资本市场中也能看到更多机会。

另外，氢气制备目前我国仍具有优势，未来作为太阳能和水电站中间环节的制氢气也是有可能把电解水重新提上日程，质子交换膜目前除了Gore以外3M和大金进展也有一些。国内国能集团也有充分的技术储备。包括国内同济大学对质子交换膜的学术研究已经到了下沉到产品方面了，这个话题后续关注多我会持续分享技术细节。

总之，氢燃料发动机对氢燃料电池具有不可忽略的低成本属性，如果一家公司对于切换能源具有较强的急迫性，那么氢内燃机我认为是一种非常合适、合理的化石燃料IEC的减排替代方案。

而且氢内燃机不用过于担心安全问题，关于VI型瓶的耐压和防泄漏的属性是非常强的，瓶身由多层碳纤维编织，重量轻且不易泄露。

目前用于车载储氢的技术是标称工作压力为 350 和 700 bar（5,000 和 10,000 psi）的压缩气体瓶，压缩氢存储系统已在数百辆原型燃料电池车中得到证明，而且目前这种瓶子可以在氢内燃机上无缝平替，并且部分品牌已开始低产量的商业化。

结尾老王想告诉大家，氢气动力作为很多网友的终极能源幻想，其实并不一定只有氢燃料电池一条路可以走，氢内燃机依然是非常好的发展方向，大家可以在这个方向上畅所欲言，千万不要把言论封死在氢燃料电池这一套路上。

我是老王，下期见