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      氫燃料內燃機汽車的未來會怎樣?

      汽車圈那點事-太平洋號
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      雖然中國市場,純電動汽車和插電式混動汽車發展速度很快,但是在全球市場并不是這樣。傳統油電混動依然是新能源汽車的主流。而新的替代材料仍在不斷開發中。代表性的就是氫燃料。其中,不少汽車品牌對氫燃料內燃機很感興趣。

      氫燃料目前存在兩種不同的分支。一個是從氫中獲得電力的FCEV,也就是氫燃料電池汽車。另一個是今天要談論的氫內燃機,也就是用氫氣代替了汽油。

      氫內燃機不像FCEV那樣廣為人知。相反,開發歷史出乎意料地悠久。得益于太空開發競爭時代涌現的高端技術,氫作為燃料的價值曾一度受到關注,此后1979年寶馬向外界展示了氫內燃機汽車,再次向世人展示了氫的潛力。

      但當時買那輛車的人并不多。因為顧名思義,這是一個實驗性的車型,沒有額外的生產。這里有幾個復雜的原因,首先氫氣儲存問題成為最大的局限性。現在,由于這個問題,許多FCEV在空間擴展上仍然受到限制。這是因為氫氣具有的特點,到目前為止,非實驗性的商業目的液化氫生產非常困難。到目前為止,最好是壓縮保管,為了確保足夠的行駛距離,儲氫罐的尺寸和數量自然會增加。

      但是對氫內燃機的期待和希望一直存在。2000年代左右,寶馬又一次展示了裝有氫內燃機的Hydrozen 7,幾年前豐田曾開發過帶有氫內燃機的小型車。當時豐田制造的發動機本身沒有太大問題。但同時也暴露出了新的局限性,首先,充電需要10~15分鐘左右的時間,最近電動汽車在快速充電時,約18~20分鐘就能充電80%,考慮到這一點,充電速度沒有差異。

      另一個限制是效率。據調查,利用約50L的壓縮氫可以行駛100公里左右,換算成熟悉的單位是2km/L。實際氫內燃機的效率比目前汽油內燃機略低,與LPG內燃機相似。

      因此,到目前為止,氫內燃機與BEV或現有內燃機任何一方相比除了排放以外,沒有明顯優點。但是排放問題,FCEV也具有相同的特性,因此很難認為這是氫內燃機獨有的特點。

      但是最近奧地利的Race工程解決方案企業公開了新型的氫內燃機專利。據悉,它使用了2L四缸發動機,最高可產生402馬力左右的功率。該公司表示,開發的發動機具有與現有內燃機不同的特點。最大的區別在于燃料本身的特性,最重要的是早期點火非常容易發生。氫只要符合條件,就具有快速、強力點火的特性。只是在日常生活中很難看到這種現象,因為它是地球上存在的物質中最輕的,會迅速消失在大氣中。

      因此,該公司放棄了與現有汽油不同的稀薄燃燒方式。取而代之的是,開發出了向進氣口噴水推遲燃燒時間的技術。否則,氫有可能在氣缸到達之前就已經開始爆炸。

      此外,包括燃油噴射滑軌在內的燃油泵也因與以往不同的燃油方式而需要完全重新設計或修改。最重要的是,由于爆炸壓力非常高,必須經過比現有發動機機體更強的設計和制造過程。所以一般來說,氫內燃機可以直接利用現有的內燃機,與這一常識相比,現實方式是完全不同的。

      也許他們遇到的問題就是主要制造商放棄開發氫內燃機的原因。

      盡管如此,他們表示,至少將在2026年之前完成該發動機的開發,今后將向勒芒24耐力賽提供該發動機。雖然預計仍將停留在實驗性水平,但如果氫能再次成為移動工具的主流燃料,預計這也將成為開創未來,與電動車分庭抗禮的機遇。

      聲明:本文由太平洋號作者撰寫,觀點僅代表個人,不代表太平洋汽車。文中部分圖片來自于網絡,感謝原作者。
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      2024-03-26
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