用過天然氣發動機、柴油發動機,但各位卡友們用過燒氫氣的發動機嗎?注意,裝上氫氣發動機的卡車和咱們之前見過的氫燃料電池車不一樣,后者屬于新能源,但氫氣發動機是內燃機的一種,它的工作原理和咱們用的燃氣機、柴油機是一樣的,只不過更環保。而且,人類對氫氣發動機的研究已經有一百多年的歷史了。

在2022年6月8日之前,你可能完全沒有聽說過卡車內燃機也能燒氫氣,但就這6月8日這一天,一汽解放宣布,由其自主設計研發的國內首款重型商用車缸內直噴氫氣發動機點火成功并穩定運行。這款氫氣發動機為13升重型機,運轉功率超500馬力,指示熱效率突破55%,具有“技術領先、行業首發、國際領先”三大特點。
那么問題來了,這國產自主的重型氫氣發動機點火成功了 ,啥時候才能用到實車上?燒氫氣的發動機和傳統的燃氣機、柴油機有啥不一樣?最重要的是加氫貴不貴?車賣得貴不貴?莫慌,咱們先來看看這燒氫氣的發動機到底是咋回事。
全球都看好,氫氣發動機差點就量產
其實啊早在1841年,英國就頒發了第一個用氫氧混合氣體工作的發動機專利,到了1852年,德國慕尼黑的一個宮廷鐘表匠甚至制造出了世界上第一臺氫內燃機。100多年前的人就開始這么看好氫氣,但到現在它也沒成主流燃料。根據人類發展歷史的種種經驗來判斷,要么是它貴,要么是它太麻煩。

雖然沒成主流,但科學家、企業對氫氣發動機的探索從沒停止過,從歐洲到日本再到中國,從寶馬、福特到豐田再到長安、紅旗,都為造出氫氣發動機勵精圖治。2007年,寶馬甚至提出要量產氫7(Hydrogen 7)車型,為了讓用戶買單,怕用戶加氫難,他們讓車裝了兩個燃料箱,一個能加74升汽油,一個能加8公斤的液態氫,他們甚至還下血本去建加氫站。這個套路是不是很像現在推廣使用電動汽車?不同的是,電動汽車干成了,但寶馬的氫7沒有。為啥?答案請參考上一段的最后一句。

當然,貴和麻煩只是很片面的說法,從理論上來看,用氫氣當燃料是有很多優勢的——不然也不可能讓這么多人在長達兩個世紀的時間里為它爆肝。
首先,氫氣本身就存在在空氣里,制氫的原理初中化學就教了。常溫下,氫氣不用像柴油和汽油那樣非得高壓噴一下才能霧化,人家只要到了燃燒室,點火就著,速度之快、爆發力之強超乎你的想象。這就能解決在高原等空氣稀薄地區,發動機打不著、動力不足的問題。而且氫氣發動機是有排氣聲浪的,想象一下,你開的是卡車,但是它卻能像賽車那樣一踩油門轟隆隆,那是真的得勁。另外,因為氫氣燒得快,熱值高,所以等量的氫氣燃燒釋放的能量差不多是汽油的三倍。而且最重要的是,氫氣燃燒不會產生二氧化碳,更不會積碳。唯一有害的產物是氮氧化物,這個后處理一還原就搞定了,剩下的就是水,所以它是真的環保。
那么問題又來了,既然氫氣發動機有這么多優勢,為什么全世界研究了將近200年都沒研究出個可大規模量產的產品呢?
制約因素有很多,普及仍任重道遠
內在方面,氫氣燃燒快的特點是一把雙刃劍,因為它燒得快去得也快,換言之就是爆發力強但后勁不足。再者,氫氣易燃,發動機高負荷運轉時,內部很多零件都處在高溫狀態,稍不留神就會將氫氣提前點燃,處理不好就容易回火、早燃、爆燃。

外在方面,制約氫氣發動機發展的因素和今天制約氫燃料電池車發展的因素是類似的,氫氣說是在空氣里處處可見,但真要把氫氣聚集起來還要給汽車、卡車當燃料就沒那么簡單了。制氫、儲氫、運輸、加氫需要形成大規模產業鏈,這并不容易,要投資、要擔風險、要解決技術難題、要上下游齊心合力。
蔥哥說:
但是,從上面氫氣發動機發展的歷史上我們可以發現,過去不管是試驗還是量產的,都是使用在乘用車上的發動機,像一汽解放點火成功的針對商用車正向開發的13升重型機可不多見,國內更是沒有。因此,不管解放的氫氣發動機什么時候能裝配到車實現量產,最起碼我們已經掌握了這項技術,而且,為了解決燃料電池汽車應用推廣的問題,相關部門已經在加進解決加氫產業鏈問題,這對氫氣發動機也是個利好消息。一旦氫氣發動機實現量產,加氫實現自由,卡友們完全有能力憑一己之力開上燒氫氣的卡車,所以,你們期待嗎?
