我來分享一下，首先說明一下，這個技術不是新的想法，氫內燃機技術已經研究了很多年了，但是目前的研究結果是和燃料電池相比沒有優勢，因此最近幾年氫內燃機逐漸沉寂了。下面簡單分享一下氫內燃機技術：

一、氫內燃機技術研究的歷史

氫燃料的內燃機概念是非常吸引人的，因為理論上氫氣H2燃燒的產物是H2O水，沒有有害排放物，也完全不排放CO2，同時地球上的氫獲取非常方便，通過電解水即可。因此看起來氫簡直是完美的內燃機燃料。寶馬和馬自達都在氫內燃機技術上進行了大量的研究：

1.寶馬氫內燃機研究項目

從上世紀90年代開始寶馬開始了氫內燃機的研究，并把氫內燃機作為其核心的未來技術進行研發。寶馬在傳統7系V12汽油發動機的基礎上改造了一款氫燃料發動機用來驗證氫燃料內燃機的可行性，主要改造的是氫氣噴射系統，火花塞等。寶馬改造后稱為Hydrogen 7轎車，也就是氫燃料內燃機的寶馬7系。

寶馬V12氫內燃機

經過10多年的研究，大約在2010年左右，寶馬逐漸停止了氫內燃機的開發轉而開發氫燃料電池技術，寶馬在2015年發布了i8氫燃料電池概念車，標志著寶馬氫內燃機技術研究的結束。

寶馬氫燃料電池，是不是看起來很像內燃機。

2. 馬自達氫轉子發動機研究項目

馬自達對氫內燃機的主要研究方向還是集中在馬自達擅長的轉子發動機上。上世紀90年代馬自達發布了第一輛氫轉子發動機概念車Mazda HR-X。

Mazda HR-X 1991和Mazda HR-X2 1993

后來馬自達又在2004年發布了RENESIS氫轉子發動機，這是專門為氫燃料設計的轉子發動機，采用了雙氫噴射器，電動增壓器，EGR廢氣再循環系統等一系列創新技術并且考慮了混合動力，可以說理念非常超前。馬自達氫轉子發動機的研究大約持續了20年，在2012年后馬自達逐步停止了氫轉子發動機的研發。

二、氫內燃機的問題

寶馬和馬自達經過多年的研究后最終都停止了氫內燃機技術的開發，其主要原因是在研發過程中他們發現了氫內燃機存在一些暫時無法克服的困難：

（1）氫內燃機會產生NOx氮氧化合物排放

一般人認為氫氣在內燃機中燃燒的產物只有水蒸氣，沒有任何污染。實際情況是，氫內燃機在燃燒氫氣時，會產生NOX氮氧化合物排放。主要原因是空氣中的氧氣和氮氣在燃燒室高溫高壓的環境下就會產生化學反應生成NOX氮氧化合物。這和普通內燃機產生NOx的機理是一樣的。而氫燃料電池技術，排放物只有水，在排放上比氫內燃機更有優勢。

（2） 和氫燃料電池相比效率上處于劣勢

當前技術發動機最高熱效率也只有40%左右，寶馬氫燃料內燃機研究項目最終實現了42%的熱效率。

而氫燃料電池是直接將化學能轉化為電能驅動車輛。運行溫度比較低，沒有發動機較大的熱損失，因此效率高的多，目前能夠達到50%以上。從效率上完勝氫內燃機。

內燃機的熱損失非常大，占到燃料熱能的2/3

目前內燃機的熱效率水平

當然，相對于燃料電池氫內燃機也有一些優勢，比如：功率密度比較大，和氫燃料電池同等大小的內燃機可以輸出高的多的功率。負載變化的響應速度更快。不過這些優勢相對于前面兩個劣勢就不是最主要的影響因素了。

三、總結

在目前的內燃機技術條件下，和氫燃料電池技術相比，氫燃料內燃機在排放和效率上都完全沒有優勢，因此被擱置。不過內燃機技術也在不斷創新，目前馬自達已經開發出50%熱效率的發動機，60%熱效率的內燃機技術也已經在研究階段了。內燃機效率提升后，說不定氫內燃機技術會卷土重來。

以上信息供大家參考，歡迎討論。對發動機感興趣的朋友可以關注我，每周會發布原創的發動機技術和產業的專業解讀，謝謝支持！

標簽：使用氫氣內燃機