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日前，北京傳來(lái)消息：北汽集團(tuán)的首款“氫氣內(nèi)燃機(jī)”在北京工業(yè)大學(xué)內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)室成功點(diǎn)火。據(jù)了解，該項(xiàng)目由北汽研究總院與北京工業(yè)大學(xué)合作研發(fā)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，目前該樣機(jī)首次點(diǎn)火后熱效率就已經(jīng)超過(guò)43%，優(yōu)化后可達(dá)45%，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

這款“氫氣內(nèi)燃機(jī)”并不是全新設(shè)計(jì)，而是從傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上“魔改”而來(lái)。原型機(jī)是北汽的“魔核”1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)。原版發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)為：最大額定功率138KW、最大額定扭矩305N·M、熱效率39.2%，曾榮獲“中國(guó)心”十佳發(fā)動(dòng)機(jī)稱(chēng)號(hào)。

由此可見(jiàn)，從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)變身為氫氣內(nèi)燃機(jī)之后，熱效率甚至還發(fā)生了明顯的提升！從39.2%飆升到了43%，按照這個(gè)指標(biāo)看，這臺(tái)氫氣內(nèi)燃機(jī)的熱效率是非常之高了，甚至已經(jīng)接近柴油機(jī)的水平。

發(fā)動(dòng)機(jī)直接燒氫氣？這可不行！氫脆了解一下

據(jù)北汽描述，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的改制難度不低，首先是要解決掉“金屬氫脆”問(wèn)題。“氫脆”被稱(chēng)為“金屬的瘟疫”，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是氫以原子狀態(tài)滲入金屬內(nèi),并在金屬內(nèi)部再結(jié)合成分子，導(dǎo)致金屬本身失去韌性，從而脆化的現(xiàn)象。

被氫氣腐蝕變脆的鋼鐵，在使用中經(jīng)常出現(xiàn)“一折就斷”的現(xiàn)象。手指粗的高強(qiáng)度鋼棒，如果被氫腐蝕，往往掉地上就摔斷。一些小零件甚至你都沒(méi)碰它，它自己就裂了……所以想要做氫氣內(nèi)燃機(jī)，如何解決“氫脆”是最大的技術(shù)難題。

目前世界上玩氫氣內(nèi)燃機(jī)路線(xiàn)的，有德國(guó)的寶馬，和日本的豐田，還有“世界柴油機(jī)霸主”美國(guó)康明斯。但他們是如何解決氫脆問(wèn)題的，我們暫時(shí)還不知道（算是技術(shù)機(jī)密，不過(guò)個(gè)人猜測(cè)，有可能是在氫氣里混入一定比例的氧氣成分。別問(wèn)我為什么知道~）

除北汽之外，廣汽、一汽、濰柴、長(zhǎng)城、玉柴、豐田、寶馬、康明斯…都在玩氫氣內(nèi)燃機(jī)

而國(guó)內(nèi)，除了北汽集團(tuán)之外，2021年9月5日廣汽自主研發(fā)的首款氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火成功，而且也同樣是基于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)改制而來(lái)（基于廣汽第四代發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)自主研發(fā)）。而廣汽的這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，官方稱(chēng)“目標(biāo)熱效率有望突破44%，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平”。看樣子和北汽差不太多。

此外，國(guó)內(nèi)著名的大型發(fā)動(dòng)機(jī)制造商，比如一汽解放、濰柴、玉柴、長(zhǎng)城……等等多家企業(yè)也都宣布成功研發(fā)氫氣內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品。不過(guò)目前各家企業(yè)的氫氣內(nèi)燃機(jī)，還都處于熱力學(xué)標(biāo)定、動(dòng)力包適配等后續(xù)工作中，距離裝車(chē)還有距離。

“氫燃料電池車(chē)”和氫氣內(nèi)燃機(jī)有何不同？

很多小伙伴就要問(wèn)了：以前大家聽(tīng)說(shuō)氫能源車(chē)，第一時(shí)間想起的一定是“氫燃料電池車(chē)”。和氫氣內(nèi)燃機(jī)相比，“氫燃料電池車(chē)”顯得更現(xiàn)代化、更先進(jìn)、更科幻?？墒菫樯吨T多企業(yè)依然沒(méi)放棄研發(fā)氫氣內(nèi)燃機(jī)呢？

或許這就是“多條腿走路”的原因吧！“氫燃料電池車(chē)”的核心部件就是“氫氣燃料電池”，這種電池只要通入氫氣，就能源源不斷產(chǎn)生電力。但是“氫氣燃料電池”的技術(shù)目前距離成熟似乎還很遠(yuǎn)。光說(shuō)壽命一個(gè)指標(biāo)，就連鋰電池都比它強(qiáng)！所以運(yùn)用起來(lái)難度很大。

此外，“氫燃料電池車(chē)”的本質(zhì)是：純電動(dòng)汽車(chē)+氫氣燃料電池（準(zhǔn)確的說(shuō)，氫燃料汽車(chē)是一種“增程電動(dòng)車(chē)”）。所以電動(dòng)汽車(chē)目前難以跨越的鋰電池技術(shù)問(wèn)題，對(duì)于“氫燃料電池車(chē)”來(lái)說(shuō)，同樣存在。

氫氣內(nèi)燃機(jī)作為一條技術(shù)路線(xiàn)存爭(zhēng)議，本田CEO稱(chēng)“不看好”

這時(shí)候，氫氣內(nèi)燃機(jī)就成了另一條可以嘗試的技術(shù)路線(xiàn)了。畢竟是從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上改出來(lái)的，其他的比如離合器、變速箱、減速器、差速器……全都照搬燃油車(chē)的那一套。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，或許成本可以投入的更少。不過(guò)么，氫氣內(nèi)燃機(jī)的尾氣是不是真正“零排放”就存在爭(zhēng)議了：

畢竟內(nèi)燃機(jī)的工作離不開(kāi)機(jī)油的潤(rùn)滑保護(hù)。而機(jī)油在氣缸里殘留的油膜也會(huì)在氫燃?xì)獾母邷叵抡舭l(fā)、結(jié)焦、碳化。所以尾氣當(dāng)中會(huì)存在機(jī)油蒸發(fā)/燃燒后的產(chǎn)物是必然的，雖然量微乎其微。本田CEO三部敏宏就曾批評(píng)氫氣內(nèi)燃機(jī)，稱(chēng)“難成主流”。

當(dāng)然了，“以電代油、以氫代油”肯定是未來(lái)汽車(chē)進(jìn)化的主旋律。目前各種技術(shù)路徑齊頭并進(jìn)，各種可能性都嘗試一下也不是壞事。就氫氣能源來(lái)看，無(wú)論是氫燃料電池還是氫氣內(nèi)燃機(jī)，如何安全高效低成本的制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫以及加氫站等基礎(chǔ)配套設(shè)施的建設(shè)是氫氣路線(xiàn)最大的攔路虎。 

原標(biāo)題：重大突破，北汽首臺(tái)氫內(nèi)燃機(jī)成功點(diǎn)火！新能源不一定非得電動(dòng)