氢内燃机会成为卡车的主要技术路线？

在元素表中，它是第一个元素，也是宇宙第一元素。它特别轻，还特别容易和氧气一起燃烧，产生大量的热量。火箭上用的那种液氢液氧发动机，就是靠这个原理来提供强大动力的。

那么，能不能也用氢气来当卡车的燃料呢？今天我们就一起聊聊氢内燃机。

氢内燃机是什么？

其实很简单。

氢内燃机，就像是给传统发动机换了个“氢气大餐”的新菜单！它还是我们熟悉的那个汽缸活塞组合，通过吸气、压缩、做功、排气这四个冲程来完成化学能转化为机械能，把氢气的能量变成车子前进的动力。只不过，这次它不是汽油或柴油了，而是改用更环保的氢气！

这样解释，是不是觉得氢内燃机也没那么神秘了？

氢内燃机的优势有不少。

1）灵活性更高

氢内燃机的一大亮点在于其出色的燃料适应性，它能够轻松地与天然气、柴油或汽油混合燃烧，展现出极大的灵活性。

此外，氢内燃机还具备使资源得到最大化利用的优势。它保留了传统内燃机的主要架构和系统，这意味着无需重新构建整个产业链。

因此，从技术实现的角度来看，氢内燃机的难度和成本投入都远低于燃料电池，有助于延长现有生产装备的生命周期。

2）不挑氢气纯度

氢内燃机相比氢燃料电池成本低。以玉柴的K05氢内燃机为列，其制造成本较燃料电池低70%，使用成本降低50%。

同时，氢燃料电池卡车现阶段普遍受制于加气难。不同于燃料电池需要吃“细粮”，要求氢气的纯度达到99.99％，氢内燃机使用的氢气，纯度要求不那么高，工业上剩下的氢气就能直接用。这就解决了加气难的问题，从而进一步降低了成本。

2024年7月，一汽解放发布了解放蓝途星熠氢气发动机牵引车。该车就是基于氢内燃机对氢气要求不高的特点，在山东、山西、内蒙古、四川等富氢省份，聚焦副产氢产量大的煤厂、钢厂等中短途运输场景，用户可以直接利用低纯度灰氢，成本优势得到突显。

优势明显

为什么发展不如燃料电池？

那从量产车的角度来看，为什么氢燃料电池技术发展得更迅速？

1）能量转换低

氢燃料电池要比氢内燃机高，它能把氢气的化学能直接、高效地转化成电能，这个转换过程效率很高，可以达到60%到70%，而且省去了内燃机复杂的机油润滑和散热系统。

早在2007年，宝马就推出了搭载V12氢燃料发动机的7系，但是续航和性能太低，百公里加速要将近10秒。这样的表现，让氢能在短暂消失在欧洲汽车研究所中。

2）环保因素

氢燃料电池汽车在使用过程中，几乎不产生排放物，只排放水，因此被视为真正的“零排放”汽车，更符合环保要求。

氢内燃机虽然也使用氢气作为燃料，但在燃烧过程中可能会产生一些排放物，如氮氧化物（NOx），尽管其排放量相对较低，但与氢燃料电池相比仍有一定差距。

3）政策倾向

目前全国多地都出台了鼓励氢燃料电池汽车发展的政策，包括补贴、税收优惠等，这有助于推动氢燃料电池技术的快速发展。

4）技术存在难点

技术上仍面临诸多挑战，安全性和动力性是其首要难题。氢气燃烧速度快易引发回火、爆震等安全问题，同时，其体积能量密度低限制了动力性能。

此外，系统热效率较低也是氢内燃机需要克服的问题，较窄的稀薄燃烧区域和较低的几何压缩比影响了其热效率的提升。

政策和场景双重驱动，氢内燃机机迎来机遇

在政策与场景需求的双重驱动下，氢内燃机迎来了前所未有的发展机遇。

今年，氢能车辆喜迎利好，多地推出高速免费政策。具体来看，山东省、吉林省、陕西省、四川省以及鄂尔多斯市等五个省市已率先发布相关政策，规定安装并使用电子不停车收费（ETC）设备的氢能车辆，在指定的高速公路范围内可享受免收通行费的优惠。

商用车领域的场景尤为复杂且需求多样。据调研显示，当前企业面临的细分场景已接近300个，其中与商用车碳中和目标紧密相关的场景超过60个。重卡作为商用车中的“大户”，所涵盖的场景最为丰富，超过35个。

商用车细分场景的复杂性不仅源于车辆运输载重、运距等工况因素，还受到法规治理、地形差异等多重因素的影响。这些差异使得不同场景的运输工况及用户购车需求呈现出多样化特征，进而导致了减碳技术路径及其需求的差异化。在此背景下，氢内燃机以其独特的优势，正逐步成为满足这些多样化需求的重要选项。

看到市场机遇，发动机巨头们正以前所未有的力度加速布局，其中康明斯、潍柴、一汽解放的表现尤为亮眼。

1）康明斯

2023年6月28日，康明斯东亚研发中心新基地成功举办了首届技术开放日活动，并正式点火了其全新一代15H氢内燃机。

这款发动机经全球协作、本地开发、定制设计、一体优化研发而成，规划了15升、10升和6.7升三个排量，采用直喷、稀薄燃烧技术，热效率高达44%，实现了零碳排放。作为康明斯低碳零碳全新多燃料发动机平台的核心，这款氢内燃机能够采用多种类型燃料。

2）潍柴

潍柴同样在氢内燃机领域取得了显著成果，已经拥有13L、8L、15L氢内燃机。

其中，13L氢内燃机于2021年9月点火成功，并在2022年6月与中国重汽联合发布了全国首台商业化氢内燃机重卡，功率为290kW，最大扭矩为2000N·m。

8L氢内燃机功率可达257kW，最大扭矩为1400N·m，并已配套安装陕重汽M6000载货车。

2024年德国汉诺威车展上，潍柴更是展示了其全新一代15升缸内直喷氢内燃机，配套中国重汽全新一代黄河整车，功率可达560马力，最大扭矩为2600N·m，可兼顾甲醇、天然气等多种燃料，零部件通用性高达90%以上。

3）一汽解放

一汽解放也不甘落后。2024年12月5日，“新质动力 氢领未来”的6DV超级工厂投产暨首款氢气发动机发布仪式举行，解放首款下线的15升氢气发动机最大能够爆发460马力，峰值扭矩2100牛米，90%纯度的灰氢就能高效燃烧。

康明斯、潍柴、一汽解放等巨头在氢内燃机领域的发力，氢内燃机有望成为推动交通运输行业绿色转型的重要力量。

当然，新能源的路线之争还在继续。

在氢能和锂电，在氢燃料电池和氢内燃机上，康明斯、潍柴、解放动力、玉柴这些企业亦推出全面布局、双线并进的策略。而最终看的，就是哪种技术路线的成本低和产业链接受程度高。

展望未来，历经燃油内燃机百年统治之后，新能源汽车领域或将迎来一个多元化发展的新时代，犹如历史上的春秋战国，百家争鸣。最终胜者是谁，让我们一起见证。