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本田否決牌!豐田、日野、五十鈴等5家企業(yè)聯(lián)合啟動(dòng)氫內(nèi)燃機(jī)

在全球減排的重壓之下,汽車行業(yè)加速向電動(dòng)化轉(zhuǎn)型,內(nèi)燃機(jī)面臨退出歷史舞臺(tái)的可能,但如果真的淘汰,又會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)。因此,行業(yè)在積極尋找第三種技術(shù)路線,既能夠減排,又可以充分利用現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)工業(yè)基礎(chǔ)。在這其中,氫內(nèi)燃機(jī)重新進(jìn)入了人們的視野。

日,豐田、日野、五十鈴、電裝、商用日本伙伴關(guān)系技術(shù)公司(CJPT)5家企業(yè)聯(lián)合宣布,將共同啟動(dòng)面向大型商用車的氫內(nèi)燃機(jī)的規(guī)劃和基礎(chǔ)研究工作,從而進(jìn)一步激發(fā)內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用潛力,并將其作為實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑之一。

豐田一力主導(dǎo),本田舉否決牌

很明顯,此次合作由豐田主導(dǎo),參與方都是豐田系或與之有合作的企業(yè)。其中,日野由豐田控股,五十鈴與豐田在資本和技術(shù)層面都有合作,電裝的大股東是豐田。至于CJPT,則是一家日本商用車領(lǐng)域的合資公司,由豐田控股60%,日野、大發(fā)、五十鈴、鈴木各自持股10%。

當(dāng)前,在氫能應(yīng)用領(lǐng)域,主要有兩種發(fā)展路線:氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和氫燃料電池。這兩種,豐田都有涉獵。其中,在氫燃料電池車領(lǐng)域,豐田推出了乘用車Mirai,并與日野合作推出了氫燃料電池巴士。

至于氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī),其研發(fā)于2016年秘密開始,豐田已將其應(yīng)用在賽車領(lǐng)域。去年4月,豐田公布了正在開發(fā)的氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī),并將其搭載到卡羅拉賽車上,參加了去年5月舉行的富士Super Tec 24小時(shí)耐久賽。掌門人豐田章男當(dāng)時(shí)對(duì)外解釋道,希望通過嚴(yán)苛賽事考驗(yàn)來挖掘氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力,之所以參加24小時(shí)耐久賽,是因?yàn)閮H3~4小時(shí)的一般賽事強(qiáng)度不夠。為了向外界展示氫能的安全,豐田章男還作為車手親自參賽。

不過,氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)距離大規(guī)模生產(chǎn)還有很長的路要走,豐田一直沒有公布具體的量產(chǎn)時(shí)間表。即使是此次官宣的聯(lián)合研發(fā),也沒有給出具體的目標(biāo)期限。

再看日系三巨頭中的另外兩家,本田和日產(chǎn)。本田此前一直積極開發(fā)氫燃料電池車,但在看到短期大規(guī)模推廣無望之后,便轉(zhuǎn)向了電動(dòng)汽車領(lǐng)域。本田CEO三部敏宏還于今年年初對(duì)外透露,本田曾對(duì)氫內(nèi)燃機(jī)的可行進(jìn)行大量研究,并在10年前得出結(jié)論:由于技術(shù)原因,以氫為燃料的汽車內(nèi)燃機(jī)不會(huì)成為未來的主流。日產(chǎn)則一直聚焦純電路線,但接手其西班牙巴塞羅那工廠的零部件廠商邦奇計(jì)劃進(jìn)軍氫能源領(lǐng)域,并將氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)搭載于日產(chǎn)納瓦拉皮卡上。

氫內(nèi)燃機(jī)重新升溫

值得注意的是,氫內(nèi)燃機(jī)并不是期興起的新技術(shù)。早在1841年,英國頒發(fā)了第一個(gè)用氫氣氧氣混合氣工作的發(fā)動(dòng)機(jī)的專利。20世紀(jì)初也有人進(jìn)行過氫內(nèi)燃機(jī)燃燒過程的研究。20世紀(jì)70年代,由于石油危機(jī),氫內(nèi)燃機(jī)有過一小波研究高峰,之后不了了之。到了20世紀(jì)末,為了減排,氫內(nèi)燃機(jī)被重新拾起,部分車企及零部件廠商推出了一些概念產(chǎn)品。其中,寶馬推出不止一款概念車,直到2007年,一款迄今為止最接量產(chǎn)的氫內(nèi)燃機(jī)汽車Hydrogen 7出現(xiàn)了,但200公里的續(xù)航和百公里加速10秒的動(dòng)力能令寶馬失望,僅生產(chǎn)了100輛,之后戛然而止,寶馬年來也轉(zhuǎn)向了氫燃料電池技術(shù)。

在中國,中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)副秘書長、工信部甲醇汽車試點(diǎn)專家組秘書長魏安力告訴《中國汽車報(bào)》記者,改革開放之后,高校學(xué)者開始了對(duì)氫內(nèi)燃機(jī)的研究,而2020年10月,由中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)牽頭召開了“氫能轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)論證會(huì)”,之后各方掀起了探索研究熱潮。一汽紅旗去年推出了氫內(nèi)燃機(jī)并點(diǎn)火成功。

一段時(shí)間,多家頭部商用車企業(yè)及零部件企業(yè)集中發(fā)布?xì)鋬?nèi)燃機(jī)研發(fā)成果。6月8日,一汽解放稱,其自主研發(fā)的國內(nèi)首款重型商用車缸內(nèi)直噴氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火并穩(wěn)定運(yùn)行。6月15日,中國重汽、濰柴聯(lián)合發(fā)布?xì)鋬?nèi)燃機(jī)重卡,搭載濰柴開發(fā)的13L氫內(nèi)燃機(jī)。7月6日,上汽集團(tuán)旗下動(dòng)力新科宣布其首臺(tái)直噴式氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火成功。

對(duì)此,天津大學(xué)教授姚春德在接受《中國汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示:“從燃燒這個(gè)角度來看,點(diǎn)火成功,說明燃燒沒有問題了。但是,從發(fā)動(dòng)機(jī)的成熟度來看,目前業(yè)內(nèi)還沒有進(jìn)行耐久試驗(yàn),沒有做過長期考核。要走向市場化、商業(yè)化,必須要做耐久試驗(yàn),要有一系列嚴(yán)酷條件下的考核,例如高溫、高寒、高原測(cè)試,商用車更要考核這些。點(diǎn)火成功只是第一步。”

從全球來看,歐美商用車巨頭也有類似動(dòng)作。今年5月,康明斯對(duì)外展示了一款15L氫內(nèi)燃機(jī),之后在6月宣布加入氫能發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)盟,而該聯(lián)盟成立于今年1月,成員還有博世、戴姆勒卡車、卡爾斯魯厄理工學(xué)院等。

商業(yè)化尚待時(shí)日

氫內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)勢(shì)很明顯,很重要的一點(diǎn)是可以借用現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈,不需要做出過多改變就可實(shí)現(xiàn)減碳。無論是成本還是技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度都低于氫燃料電池。不過,氫內(nèi)燃機(jī)的推廣是存在一些難題的。

“氫內(nèi)燃機(jī)還有很多技術(shù)難題和挑戰(zhàn)需要解決,一是氮氧化物排放非常高,對(duì)后處理系統(tǒng)要求較高,會(huì)帶來高成本;二是整個(gè)燃料噴射系統(tǒng)在密封、高壓等方面挑戰(zhàn)較大;三是氫很容易‘逃逸’,對(duì)于密封要求較高。”魏安力告訴記者。

另外,氫內(nèi)燃機(jī)的商業(yè)化還面臨著一些與氫燃料電池相同的障礙,壓縮氫氣價(jià)格昂貴,加氫站設(shè)施不足等。“企業(yè)方面開發(fā)氫或者氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī),表示他們?cè)诳萍紕?chuàng)新方面做了一些工作,但一項(xiàng)新的技術(shù)能否產(chǎn)業(yè)化,還受到很多因素影響,例如,如果氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)大規(guī)模推向市場,氫從哪里來?”姚春德指出。

事實(shí)上,對(duì)于制氫問題,魏安力告訴記者,目前國內(nèi)有企業(yè)在探索甲醇在線制氫的方式,可以考慮讓氫內(nèi)燃機(jī)汽車直接搭載甲醇燃料及制氫設(shè)備,在線制氫并供給車輛,而無需加氫。當(dāng)然,這種方式還在探索階段,還沒有大規(guī)模應(yīng)用。

目前,國內(nèi)外對(duì)于氫內(nèi)燃機(jī)的探索主要集中在商用車上。“對(duì)于是否發(fā)展氫燃料,國際上有不同意見,寶馬很早就研發(fā)氫內(nèi)燃機(jī),后來放棄了。那么我國為什么將其用在商用車上?主要是考慮到如果商用車使用電池,是不現(xiàn)實(shí)的,電池太貴,至于在乘用車領(lǐng)域,電動(dòng)汽車技術(shù)大行其道。我國將氫燃料電池和氫內(nèi)燃機(jī)都押寶在了商用車上。”姚春德告訴記者。

不過,與氫燃料電池不同,氫內(nèi)燃機(jī)尚不在補(bǔ)貼范圍內(nèi)。為了氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)早日投入使用,相關(guān)企業(yè)在積極爭取政府的支持。今年兩會(huì)期間,全國人大代表、廣西玉柴機(jī)器股份有限公司新品試制裝配工段工段長許燕妮建議,盡快出臺(tái)和完善氫內(nèi)燃機(jī)政策法規(guī)。全國人大代表、吉利商用車集團(tuán)首席科學(xué)家劉漢如建議,將氫內(nèi)燃機(jī)同樣納入氫能發(fā)展戰(zhàn)略并設(shè)立專項(xiàng)。

從各家企業(yè)目前情況來看,國內(nèi)外氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)尚處于早期開發(fā)階段,其作為落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的技術(shù)路徑之一備受期待,但要真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,還有很長的一段路要走,合理的政策鼓勵(lì)和支持或是不可缺少的推動(dòng)因素。

關(guān)鍵詞: 氫內(nèi)燃機(jī) 汽車行業(yè) 氫燃料電池 氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

來源:中國汽車報(bào)網(wǎng)
編輯:GY653

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