氢内燃机与氢燃料电池 谁更能代表未来？

初中化学课上我们就学过氢气的性质，这个元素周期表中第一个元素，也是宇宙中最初始的原子。它与氧气本身就可以发生燃烧，并释放出大量的热能和水，火箭发动机中液氢液氧发动机也是比冲最大的发动机。所以，氢气用作汽车内燃机的燃料当然也是可行。

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，百公里加速将近10秒！如此低的性能，让氢燃料发动机在很长一段时间淡出了人们的视野，直到丰田和现代汽车推出了氢燃料电池的电动车，氢能源才又获得高度的关注。氢燃料电池通过氢气与氧气的电子转换来生产电能，电能再带动电机驱动车轮，从而大大提高了氢能源的利用效率。

丰田氢燃料发动机卡罗拉赛车

到目前，氢燃料电池技术已经发展了10年左右的时间，而如今丰田又推出了一款燃烧氢气的发动机，并搭载在赛车上，看来丰田已经解决了直接燃烧氢气的低效率。那么问题来了，氢能源的两种发展路线：氢燃料电池、氢燃料发动机，到底哪种才能代表未来呢？一种是能给你电动车一样的驾驶感受，一种是能给你传统燃油车一样的驾驶感受。其实，我们不妨大胆猜想一下，没准未来会推出氢燃料发动机+氢燃料电池组成的“氢氢”混动系统。

BMW Hydrogen 7BMW Hydrogen 7

宝马是世界上第一家推出氢动力汽车的汽车制造商，已成功完成了系列开发过程。Hydrogen 7 采用191千瓦/260马力的6.0L V12发动机，最大功率191 kW，最大扭矩390N·m，在9.5秒内从0-100公里/小时，最高车速电子限制在230公里/小时。如果保证不了氢气的充分供应，这台V12发动机可以快速切换到传统汽油工作模式。

BMW Hydrogen 7

宝马早在1978年就开始对氢动力装置进行研究，并在未来几年不断开发和升级这项技术，开发出几代氢动力汽车。2000年，宝马成为世界上第一家在德国汉诺威2000年世博会上展示氢动力汽车示范车队的汽车制造商。与此同时，宝马750hL氢动力车已在实际测试条件下证明了其优点。

BMW H2R HydrogenBMW H2R HydrogenBMW H2R Hydrogen

2000年，世界上第一个公共氢气加注站在慕尼黑机场启用。2004年搭载氢燃料发动机的概念赛车发布，也是搭载6.0L V12发动机，但最大功率为210kW，带动1.5吨的车身，最高时速可达300.175 km/h。

虽然赛车的性能表现还行，但是移植到7系上，很显然这台6.0L V12的大怪兽，采用氢气氧气燃烧的方式做功，效率真是太低了。200公里的续航里程让其实用性大打折扣，而且根本谈不上什么驾驶激情。对于宝马来说，V12发动机百公里加速9.5秒，这简直就是个笑话。但是，在氢能源的碳探索上，宝马并没有停止脚步，而是换了一个方式—— i Hydrogen Next

BMW i Hydrogen Next

2019年，宝马发布了氢燃料电池技术的 i Hydrogen Next 将一台X5车型改装成氢燃料电池，可容纳两个700巴氢气罐，能够容纳6千克氢气。氢燃料电池系统产生约125kW的发电功率，电机输出功率为275kW。

BMW i Hydrogen NextBMW i Hydrogen Next 发电堆

宝马终于放弃了氢燃料发动机转型氢燃料电池，这也是目前氢能源利用率最高的技术，同时也被丰田、现代以及许多大厂共同研发的目标。目前，国内氢能源技术企业蓬勃发展，在最关键的储氢罐、减压阀、电堆等技术上，都已经发展的相当成熟。

氢燃料电池的好处显而易见，补能快，仅需3分钟就能加满氢气，续航里程与燃油车相同，驾驶感受与纯电动车相同，排放只有水。

丰田 Mirai 氢燃料电池车丰田 Mirai 创造吉尼斯世界纪录

2021年8月23-24日，丰田Mirai 在南加州的一次往返旅行中，消耗了5.65公斤氢气，总里程达到了845.3英里（1360公里），并创造了新的吉尼斯世界纪录。这是EPA续航里程402英里的两倍还多。另一项由氢燃料电池汽车创造的记录，是2019年现代NEXO创造的，续航里程为778公里。

既然氢燃料电池这么好开好用，应该没什么新玩法了吧。但是脑洞大开的丰田却又让“氢能源”倒回20年，再一次推出了燃烧氢气的发动机卡罗拉氢燃料赛车。丰田尚未宣布氢燃烧技术是否有望在短期内进入消费领域，但在赛车上应用可看做是一次验证和尝试。而对于那些热衷传统内燃机汽车的人来说，丰田的这款氢燃料发动机与汽油发动机拥有相同的驾驶感受、性能以及浑厚的排气声浪，而排放仅有水和非常少量的氮氧化物。

丰田卡罗拉氢燃料赛车丰田卡罗拉氢燃料赛车丰田卡罗拉氢燃料赛车

丰田卡罗拉氢燃料赛车这台氢燃料发动机搭载了DENSO喷气嘴，将氢气通过高压方式喷到气缸中，并通过电脑控制点火角来控制燃烧室内的温度。另一个亮点，丰田卡罗拉氢燃料赛车搭载了四个储氢罐，能装180L的氢气。

写在最后

从氢燃料发动机到氢燃料电池再到氢燃料发动机，有句话说的挺好，30年河东，30年河西，但氢能源的利用方式随着技术的发展只用了20年就开始向两个方向快速发展。未来，我们不仅仅能享受氢燃料电池带来的“宁静猛兽”，也能享受到氢内燃机带来更澎湃的驾驶激情。但就目前量产车来看，氢燃料电池技术发展的更迅速，同时氢能源的化学能到电能到机械能的转换（无大量的热损失），相比氢内燃机化学能到机械能的能量转换效率更高，而且省去了内燃机中的机油润滑系统和散热系统。也许未来的氢内燃机，只会成为有钱人的大玩具。

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