碳中和氢燃料重卡(氢能源重卡)

[卡车屋原创]氢内燃机可以简单地理解为燃烧氢的发动机。与目前流行的氢燃料电池原理不同，氢内燃机的基本原理与普通天然气发动机相同。除了氢内燃机中的燃料是氢之外，它根据吸入压缩工作排气的四个冲程完成从化学能到机械能的转换。

长城开发的氢内燃机

●为什么氢内燃机突然流行起来？碳中和政策是主要原因

氢内燃机的历史可以追溯到1807年，当时瑞士人伊萨克·戴·李瓦茨发明了第一台单缸氢内燃机。20世纪70年代后，苏联、德国、日本、美国和中国都对氢内燃机技术进行了投资，但它离占据主流（主要是实验室产品和概念车）还有很长的路要走。

在过去的两年里，氢内燃机突然变得流行起来，许多品牌开始重新启动这一项目，这与全球碳中和政策密不可分。考虑到可靠性、成本和经济性，氢内燃机是一种极具吸引力的零二氧化碳商用车动力总成技术解决方案，也是降低对燃油依赖性的重要解决方案。

曼恩的氢内燃机

目前，欧洲几乎所有主流商用车原始设备制造商都在关注或已经开始氢发动机的可行性研究，包括原始设备制造商和关键部件在内的22家企业已经建立了氢发动机联盟。例如，曼恩计划在2021年正式推出样车。首批车辆将于2023年或2024年交付用户试运行。

2021年7月16日下午，国家新闻办公室举行了关于2021年上半年中央企业经济运行的新闻发布会。国务院国有资产监督管理委员会秘书长、发言人彭华岗介绍，三分之一以上的央企正在制定制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链布局，并取得了一批技术研发和示范应用成果。例如，长城汽车公司已经发布了成品氢内燃机。

●氢内燃机是如何工作的？它的优点和缺点是什么

氢内燃机在结构上与天然气发动机非常相似

氢内燃机的供氢系统与氢燃料电池汽车的供氢系统相同。发动机机体与天然气发动机相似。增加了氢气喷射系统。后处理主要处理氮氧化物。整体技术可靠性高，成本低。它还可以对现有车辆进行改装和升级，在环境保护方面具有巨大潜力。

同时，氢内燃机所用燃料氢纯度要求较低，可直接利用工业副产氢，无需进一步净化，进一步降低成本。（氢燃料电池对氢的纯度有一定的要求。）

此外，氢内燃机比氢燃料电池更适用于高负荷工况，更适用于重型、非道路、建筑和特殊商用车辆。

除了它的优点外，氢内燃机目前也存在一些问题。由于氢气点火能量低、燃烧速度快、燃烧温度高的特点，氢气内燃机容易出现早期燃烧、回火和高NOx排放。此外，制氢污染和储运成本高的问题也限制了氢内燃机的发展。

●氢燃料车是否转移污染？什么是绿色氢

在目前的技术水平上，氢燃料汽车仍然存在污染转移

人们一直在谈论新能源汽车。事实上，它们并不环保，只是转移了污染。氢内燃机和氢燃料电池都存在这个问题。

目前，制氢工艺主要有甲醇制氢、水电解制氢和天然气制氢，其中天然气制氢占据绝对主流。天然气制氢在生产过程中会产生大量二氧化碳，对环境不友好。因此，以这种方式产生的氢也称为棕色、灰色或蓝色氢。

相应地，生产过程中不会产生温室气体绿色氢它主要来自可再生能源的水电解制氢。这种原材料和能源的生产模式是可再生资源和环境友好型的，但这种模式需要大量电能，缺乏成本竞争力。

●附言

在全球碳中和的背景下，氢燃料电池汽车已成为行业新宠，氢内燃机作为一种很好的辅助手段，开始受到行业的重视。虽然目前影响不大，但在未来几年内，相关产品和技术肯定会有爆炸性的展示。让我们拭目以待。（文/钟丹军）