豐田改戲直接燒氫

9月有媒體報(bào)導(dǎo)，豐田燃?xì)湟�擎將開(kāi)始量產(chǎn)，將在明年年底前發(fā)布兩款2023氫動(dòng)力汽車(chē)—新版普銳斯（Prius）和卡羅拉（Corolla），使用氫氣為引擎直接提供動(dòng)力。

媒體關(guān)注到：該公司已經(jīng)發(fā)布了兩代Mirai氫動(dòng)力燃料電池汽車(chē)（FCEV）。此外，該公司還制定了氫動(dòng)力重型卡車(chē)的計(jì)劃，公司最近宣布將在肯塔基州的一家工廠組裝重卡燃料電池。

普銳斯是全球第一款大規(guī)模生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車(chē)，1997年開(kāi)始上市，整個(gè)產(chǎn)品系列包括混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力車(chē)型，第五代普銳斯將納入氫燃料車(chē)型，氫動(dòng)力與插電式混合動(dòng)力結(jié)合，是前所未有的動(dòng)力組合。預(yù)計(jì)明年推出的CorollaSportsGR，裝備257馬力的1．6升三缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，它的氫動(dòng)力版本將于2023年上市。

外媒分析：雖然皆是以氫氣作為能源供應(yīng)，ToyotaMirai是以氫燃料作為電池電力的補(bǔ)充，架構(gòu)上屬于電動(dòng)車(chē)；而Prius氫電版則是保留了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，只是燃料由汽油改為氫氣，電池組與電機(jī)的部分則沒(méi)有變動(dòng)。這套氫電動(dòng)力系統(tǒng)在2020年6月安裝在Corolla車(chē)款上并參加24小時(shí)耐久比賽，說(shuō)明這套系統(tǒng)確實(shí)有量產(chǎn)使用的潛力。

豐田新的氫電系統(tǒng)，采用ToyotaGRYaris搭載的1．6L三缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改裝，將燃料由汽油改為高壓氫，由四組碳纖維高壓氫罐供氣。

今年3月，長(zhǎng)城氫檸計(jì)劃，它包含100多項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，500多項(xiàng)硬件需求，5000多項(xiàng)軟件需求，數(shù)千個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了“電堆及核心組件、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及組件、Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶、高壓儲(chǔ)氫閥門(mén)、氫安全、液氫工藝”六大核心技術(shù)和產(chǎn)品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)完全自主化。6月17日，長(zhǎng)城汽車(chē)蜂巢動(dòng)力第1000萬(wàn)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)下線，在下線儀上，蜂巢動(dòng)力還展示了未來(lái)的產(chǎn)品規(guī)劃，其中包括6款全新發(fā)動(dòng)機(jī)：1．5L第五代DHT發(fā)動(dòng)機(jī)、2．0L第五代發(fā)動(dòng)機(jī)、2．0T稀燃預(yù)燃室發(fā)動(dòng)機(jī)、合成燃料專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)、氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

據(jù)報(bào)道，長(zhǎng)城研發(fā)的氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)能輸出最大功率120kW，峰值扭矩230N·m，并且搭載氫氣專(zhuān)用直噴系統(tǒng)、高壓耐腐蝕氫氣供給系統(tǒng)等多項(xiàng)新技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率達(dá)到42％＋。

9月9日，廣汽研究院自主研發(fā)氫發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火。

長(zhǎng)安汽車(chē)也有研發(fā)氫發(fā)動(dòng)機(jī)的報(bào)道。

燃料電池汽車(chē)進(jìn)退兩難

另外一組報(bào)道是“壞消息”。由于銷(xiāo)售低迷，8月本田汽車(chē)宣布終止氫燃料電池汽車(chē)ClarityFuelCell的生產(chǎn)，包括氫燃料電池版和插混版。本田被質(zhì)疑放棄氫燃料電池汽車(chē)路線，本田汽車(chē)回應(yīng)說(shuō)因疫情、芯片短缺等因素影響，不得不縮減開(kāi)支決定停產(chǎn)銷(xiāo)量不佳的小眾車(chē)型，今后將繼續(xù)探索氫燃料電池汽車(chē)技術(shù)。

本田從1999年就開(kāi)始燃料電池汽車(chē)的研發(fā)，并堅(jiān)持每年推出一款新的燃料電池汽車(chē)，到2003年推出FCX－V4之時(shí)，技術(shù)參數(shù)已經(jīng)與現(xiàn)在的燃料電池汽車(chē)已經(jīng)非常接近。但是2003年后本田沒(méi)有對(duì)FCX－V4更新，到2007年才推出了Clarity，但本田再次“斷更”，直到2016年才重新推出了第二代氫燃料電池汽車(chē)ClarityFuelCell。ClarityFuelCell累計(jì)銷(xiāo)售1900多輛，平均年銷(xiāo)量不足400輛，2020年全球銷(xiāo)量?jī)H240輛。

2021年年初，《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，日產(chǎn)汽車(chē)宣布暫停與戴姆勒及福特合作開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)的計(jì)劃，集中精力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)。奔馳宣布停產(chǎn)2016年6月推出的、目前唯一的燃料電池乘用車(chē)GLCF－Cell，將業(yè)務(wù)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，在氫燃料電池方面轉(zhuǎn)向了重卡，并于2020年9月在全球首發(fā)了其梅賽德斯－奔馳GenH2氫燃料電池概念卡車(chē)。

2018年報(bào)道，日產(chǎn)－雷諾－三菱聯(lián)盟宣布由于燃料電池汽車(chē)開(kāi)發(fā)耗資巨大，難以同時(shí)開(kāi)發(fā)多項(xiàng)技術(shù)，所以“凍結(jié)”2013年與戴姆勒、福特簽署的燃料電池車(chē)、商用化計(jì)劃，并經(jīng)營(yíng)資源集中于純電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)。

通用汽車(chē)公司今年早些時(shí)候表示，盡管它已承諾將燃料電池用于商業(yè)和軍事用途，但它也將放棄在乘用車(chē)中使用氫燃料電池。

有的報(bào)導(dǎo)指出：氫燃料電池車(chē)相對(duì)售價(jià)較高，成本較高，進(jìn)而導(dǎo)致其相對(duì)小眾；加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施還尚不完善，普及率不高，加氫的價(jià)格并不低；氫燃料電池產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈體系尚不完善。

現(xiàn)代汽車(chē)是發(fā)展氫燃料電池決心最堅(jiān)定的，但是現(xiàn)代汽車(chē)也明白近期難以取得商業(yè)化突破，因而提出：到2030年，現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)以實(shí)現(xiàn)氫燃料電池車(chē)（FCEV）的價(jià)格與純電動(dòng)汽車(chē)（BEV）相當(dāng)為目標(biāo)，確保擁有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力�，F(xiàn)代汽車(chē)將燃料電池項(xiàng)目的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向商用車(chē)，宣布將在2028年率先成為全球首個(gè)旗下所有商用車(chē)型均搭載氫燃料電池系統(tǒng)的汽車(chē)制造廠商。在歐洲，現(xiàn)代已經(jīng)在部分國(guó)家投放了氫燃料版本的Xcient卡車(chē)。

《世界報(bào)》經(jīng)濟(jì)專(zhuān)欄作家菲利普·埃斯康德表示，目前，氫燃料電池汽車(chē)的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于純電動(dòng)新能源汽車(chē)。因此，氫能源技術(shù)至少需要10年時(shí)間才能成熟起來(lái)，這對(duì)參與企業(yè)來(lái)說(shuō)還是存在風(fēng)險(xiǎn)的。另外，法德等歐盟國(guó)家仍未制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也將進(jìn)一步放緩相關(guān)項(xiàng)目的推進(jìn)。

近日，媒體報(bào)道，奔馳GenH2氫燃料電池重卡完成初期測(cè)試。據(jù)奔馳的解釋?zhuān)珿en代表Generation，意為時(shí)代，而H2則代表著氫氣。這款卡車(chē)續(xù)航里程將超過(guò)1000公里，車(chē)輛總重為40噸，有效載荷能力為25噸。根據(jù)官方消息稱，GenH2計(jì)劃2023年開(kāi)始客戶試用，2025年后投產(chǎn)。

戴姆勒認(rèn)為，使用氫作為燃料是未來(lái)卡車(chē)運(yùn)輸?shù)谋厝恢�路。借助燃料電池將氫燃料轉(zhuǎn)換為電能，比起采用電池儲(chǔ)能的方式來(lái)說(shuō)，自重更低，續(xù)航里程更長(zhǎng)，更加適合未來(lái)的長(zhǎng)途運(yùn)輸。

戴姆勒認(rèn)為，電池卡車(chē)和氫燃料卡車(chē)并非互相取代的關(guān)系。電池卡車(chē)更加靈活，更適合城市使用，而氫燃料卡車(chē)則更加適合點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的干線運(yùn)輸。

由于商用車(chē)大多載貨量大、行駛距離遠(yuǎn)且使用頻率高，目前受限于充電時(shí)長(zhǎng)和續(xù)航里程的純電動(dòng)車(chē)很難滿足商用車(chē)的使用需求。同時(shí)，此前在商用車(chē)領(lǐng)域占據(jù)相當(dāng)?shù)匚坏牟裼蛙?chē)清潔技術(shù)已經(jīng)“見(jiàn)頂”，無(wú)法滿足更高要求的排放標(biāo)準(zhǔn)和電動(dòng)化趨勢(shì)。因此，氫能源目前被認(rèn)為更適合應(yīng)用于商用車(chē)領(lǐng)域。

氫內(nèi)燃機(jī)是可選方案

氫內(nèi)燃機(jī)也不是新鮮事務(wù)。寶馬公司是氫燃料內(nèi)燃機(jī)硏發(fā)的先行者，1979年，寶馬汽車(chē)研制的第一輛氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)已經(jīng)行駛在路上。從柴油機(jī)／內(nèi)燃機(jī)的改造開(kāi)始，到現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)了6代氫燃料內(nèi)燃機(jī)轎車(chē)。

2004年，以寶馬760i的6．0LV12汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)改造而成的H2R氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)，完成了高速試車(chē)場(chǎng)的測(cè)試，創(chuàng)造出9項(xiàng)速度記錄，充分展現(xiàn)出氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)具有的巨大潛力。2007年，寶馬發(fā)布了世界首款氫動(dòng)力汽車(chē)“氫能7系”。

差不多同時(shí)，2006年，福特的V－10氫內(nèi)燃機(jī)投入生產(chǎn)，2007年開(kāi)發(fā)出氫內(nèi)燃機(jī)公交車(chē)。福特公司宣稱，氫氣能夠?qū)��?nèi)燃機(jī)效率高25％～30％，而這一效率已和氫燃料電池大致一樣。

2007年，長(zhǎng)安汽車(chē)與北京理工大學(xué)合作研究出PFI氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。

2021年5月12日，在中國(guó)品牌博覽會(huì)上，一汽紅旗展出了氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)型。

相比于氫燃料電池，氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)在于成本。目前，100kW的氫燃料電池電堆大約需要50萬(wàn)元。國(guó)產(chǎn)100kW柴油機(jī)的售價(jià)約在6萬(wàn)元，氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的成本貴15％左右，約為6．9萬(wàn)元。

康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)部總裁潘澍康表示：“氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在減少排放，提升動(dòng)力及其它性能表現(xiàn)方面擁有巨大的潛力，康明斯正在利用最新的技術(shù)，通過(guò)全新的發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)，提高產(chǎn)品的功率密度，減少摩擦阻力，并提高熱效率，從而有效避免將柴油或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料轉(zhuǎn)換為氫燃料的過(guò)程中，出現(xiàn)性能受限和效率損耗。目前，我們已取得重大技術(shù)突破并將繼續(xù)推動(dòng)研發(fā)進(jìn)展，我們對(duì)這一創(chuàng)新動(dòng)力解決方案的市場(chǎng)前景非常樂(lè)觀�！�

康明斯把氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)定位為作為氫燃料電池，電動(dòng)電池及可再生天然氣動(dòng)力鏈的補(bǔ)充技術(shù)選擇。

氫燃料內(nèi)燃機(jī)具有多種燃料適應(yīng)性，不僅可以使用純氫為燃料，也可以使用氫與天然氣、氫與其它燃料的混合燃料，是當(dāng)前降低對(duì)石油依賴的重要途徑。氫燃料內(nèi)燃機(jī)沒(méi)有溫室氣體二氧化碳排放，沒(méi)有CO、HC和碳煙排放，還具有較好的燃料經(jīng)濟(jì)性。

2004年5月，美國(guó)能源部啟動(dòng)“先進(jìn)車(chē)輛測(cè)試行動(dòng)（AVTA）”項(xiàng)目，對(duì)氫燃料內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行了全面的評(píng)估，指出“氫燃料內(nèi)燃機(jī)既可以燃用純氫也可以燃用傳統(tǒng)的石化燃料，具有很好的燃料適應(yīng)性。這一特性在近期氫燃料供應(yīng)設(shè)施不完備的情況下是非常誘人的；氫內(nèi)燃機(jī)還具有以下優(yōu)點(diǎn)：在各種氣候條件下都能正常工作，無(wú)需加熱設(shè)施沒(méi)有低溫啟動(dòng)問(wèn)題，燃燒效率高（比內(nèi)燃機(jī)高出25％以上）”；該項(xiàng)目的最終結(jié)論是氫燃料內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛在通向氫燃料經(jīng)濟(jì)的道路上是一種非常重要的中間技術(shù)。

重型貨車(chē)和非道路移動(dòng)源排放嚴(yán)重

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)（2021）》，2020年，全國(guó)汽車(chē)一氧化碳（CO）、碳?xì)浠�合物（HC）、氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）排放量分別為693．8萬(wàn)噸、172．4萬(wàn)噸、613．7萬(wàn)噸、6．4萬(wàn)噸。其中，柴油車(chē)排放的氮氧化物（NOx）占汽車(chē)排放總量的80％以上，顆粒物（PM）占90％以上；而汽油車(chē)排放的一氧化碳（CO）占汽車(chē)排放總量的80％以上，碳?xì)浠�合物（HC）占70％以上。

按車(chē)型劃分的汽車(chē)污染物排放量，小客車(chē)在一氧化碳、碳?xì)浠�合物排放量的分�?dān)率最高，重型貨車(chē)的氮氧化物、顆粒物排放的分擔(dān)率最高。氫燃料內(nèi)燃機(jī)在改善重型汽車(chē)排放方面可以發(fā)揮顯著的左右。

內(nèi)燃機(jī)的救星

北京大學(xué)能源研究院《雙周能源要聞》第14期發(fā)表了一篇文章《氫內(nèi)燃機(jī)或可成為內(nèi)燃機(jī)救星》。文章指出：“在全球碳中和目標(biāo)下，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)減排壓力日益增加，美國(guó)要求2027年比2010年減排46％，歐盟要求新售高速重卡2030年比2019年減排30％。麥肯錫近期撰文稱，氫內(nèi)燃機(jī)或可拯救內(nèi)燃機(jī)車(chē)，通過(guò)改裝傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，使其燃燒氫氣，是實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)減排并持續(xù)生存的一個(gè)技術(shù)選項(xiàng)；不過(guò)改燒氫氣后，內(nèi)燃機(jī)雖然可以實(shí)現(xiàn)零碳排放，但可能會(huì)產(chǎn)生氮氧化物污染，需要增加催化設(shè)備進(jìn)行后處理，這也是多數(shù)人認(rèn)為燃料電池汽車(chē)能更清潔利用氫的重要原因。麥肯錫通過(guò)對(duì)比生物質(zhì)合成燃料、氫內(nèi)燃機(jī)、燃料電池、鋰電池汽車(chē)等4種新型汽車(chē)技術(shù)后發(fā)現(xiàn)，氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)仍然處于初期階段，但由于燃料電池和鋰電池汽車(chē)尚不足以應(yīng)對(duì)高動(dòng)力需求場(chǎng)景（如礦山用車(chē)），內(nèi)燃機(jī)技術(shù)在這種場(chǎng)景中優(yōu)勢(shì)明顯。氫內(nèi)燃機(jī)和氫燃料電池可以成為氫能生態(tài)系統(tǒng)中兩個(gè)有互補(bǔ)性的零碳汽車(chē)選項(xiàng)。”

麥肯錫的《氫內(nèi)燃機(jī)如何為零排放做出貢獻(xiàn)》一文指出：在世界上許多最大的市場(chǎng)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在收緊公路卡車(chē)的排放規(guī)定。

傳統(tǒng)上，非公路用卡車(chē)受到的監(jiān)管審查較少；然而，非公路領(lǐng)域的原始設(shè)備制造商預(yù)計(jì)來(lái)自客戶的脫碳?jí)毫��?huì)越來(lái)越大。對(duì)于工程車(chē)輛，城市的空氣質(zhì)量法規(guī)正在加強(qiáng)脫碳規(guī)則，并引導(dǎo)客戶使用零排放的挖掘機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)和叉車(chē)。隨著社會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)部門(mén)可持續(xù)性的日益關(guān)注，消費(fèi)者壓力很可能促使迅速轉(zhuǎn)向零排放農(nóng)用拖拉機(jī)和噴霧器。

報(bào)告認(rèn)為，目前有四種零排放動(dòng)力總成技術(shù)適用于重型公路和非公路車(chē)輛：電池電動(dòng)汽車(chē)（BEV）、氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）、氫內(nèi)燃機(jī)（H2－ICE）和生物燃料或合成燃料內(nèi)燃機(jī)（如果可持續(xù)使用碳源）�；旌蟿�(dòng)力和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)代表了在中期減少排放的過(guò)渡技術(shù)，但不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)零排放。

四種零排放技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此適用于不同車(chē)型的程度也不同。

麥肯錫報(bào)告說(shuō)：雖然我們將所有四種技術(shù)都稱為零排放，但在生產(chǎn)電力、氫氣或合成燃料的過(guò)程中產(chǎn)生的CO2排放可能會(huì)有很大差異。盡管BEV如果僅使用可再生能源充電，則是碳中和，但目前在大多數(shù)地區(qū)（考慮到全球電網(wǎng)組合的高碳強(qiáng)度），當(dāng)使用電網(wǎng)電力充電時(shí)，BEV的使用會(huì)導(dǎo)致高碳排放。制氫產(chǎn)生的碳排放也有很大差異，但更容易控制。例如，在可再生能源豐富的地區(qū)，“綠色”氫可以由100％太陽(yáng)能和風(fēng)能生產(chǎn)，并輸送到任何加油站。生物燃料和合成燃料的碳強(qiáng)度分別取決于生物質(zhì)和碳的來(lái)源。

油箱到車(chē)輪的效率范圍從純電動(dòng)汽車(chē)的75％到85％到燃料電池汽車(chē)的大約50％和內(nèi)燃機(jī)的大約40％到45％。在從油井到車(chē)輪的水平上，差異更加明顯：考慮到從電力生產(chǎn)氫氣和從氫氣生產(chǎn)合成燃料的轉(zhuǎn)化損失，F(xiàn)CEV的效率下降到約35％，H2－ICE的效率下降到30％左右，以及大約20％合成燃料的百分比。BEV的從井到輪效率取決于可再生能源的生產(chǎn)地點(diǎn)（因?yàn)楦�長(zhǎng)的傳輸線意味著更高的損耗）以及是否使用快速充電。

BEV的高效率需要昂貴的電池，而效率較低的氫和生物燃料／合成燃料可以在與今天的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)基本相同的簡(jiǎn)單內(nèi)燃機(jī)中燃燒，它們可能比柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更便宜，因?yàn)榕艢馓幚硪�求較低。

電池比任何燃料都需要更多的時(shí)間來(lái)充電，這可能會(huì)導(dǎo)致正常運(yùn)行時(shí)間減少，從而影響全天候運(yùn)行。

因此，H2－ICE可以成為各種環(huán)境中可行的動(dòng)力系統(tǒng)選擇，包括采礦自卸卡車(chē)（圖3）。

麥肯錫報(bào)告認(rèn)為：氫燃燒是一種新興的解決方案，可以通過(guò)利用成熟的技術(shù)和供應(yīng)鏈來(lái)填補(bǔ)一個(gè)重要的利基市場(chǎng)。

在四種零排放技術(shù)中，氫燃燒仍處于起步階段，盡管歷史可以追溯到1806年的deRivaz發(fā)動(dòng)機(jī)，但很長(zhǎng)一段時(shí)間，氫內(nèi)燃機(jī)被忽視，因?yàn)闅涞某杀痉浅８�，使得�?dòng)力系統(tǒng)不經(jīng)濟(jì)。然而，今天，一些汽車(chē)原始設(shè)備制造商、零部件供應(yīng)商和初創(chuàng)企業(yè)正在重新考慮將氫燃燒作為其未來(lái)動(dòng)力總成產(chǎn)品組合的附加組成部分，與電池和燃料電池一起。

盡管取得了令人矚目的發(fā)展，但電池和燃料電池技術(shù)尚未準(zhǔn)備好滿足許多重型車(chē)輛（尤其是非公路用車(chē)）所處的惡劣條件所需的極高功率要求。例如，礦用卡車(chē)需要數(shù)兆瓦的電力，晝夜不停地運(yùn)行，并暴露在極端振動(dòng)和熱量發(fā)展以及空氣中的污垢中。幾十年來(lái)，內(nèi)燃機(jī)一直滿足這些要求，從柴油轉(zhuǎn)向氫氣可能是使這些發(fā)動(dòng)機(jī)脫碳的直接方法，對(duì)進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新的要求相對(duì)較小。

即使電池和燃料電池在技術(shù)上可行，氫燃燒也可以開(kāi)辟出利基市場(chǎng)。內(nèi)燃機(jī)的低資本支出要求、氫氣價(jià)格的下降以及H2－ICE在高負(fù)載下實(shí)現(xiàn)的相對(duì)較高的效率創(chuàng)造了條件，其中氫氣燃燒可以成為具有TCO競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。此外，由于雙燃料內(nèi)燃機(jī)可以使用氫氣、液化天然氣（LNG）或柴油（或氫氣混合物）運(yùn)行，這取決于可用性，它們可以幫助氫供應(yīng)和基礎(chǔ)設(shè)施尚未完全實(shí)現(xiàn)的汽車(chē)領(lǐng)域脫碳覆蓋。

除了這些考慮因素之外，H2－ICE還為汽車(chē)原始設(shè)備制造商和零部件供應(yīng)商提供了其他優(yōu)勢(shì)：它們利用當(dāng)前的工程知識(shí)和工作機(jī)會(huì)，利用汽車(chē)行業(yè)現(xiàn)有的供應(yīng)鏈和生產(chǎn)能力，并且不會(huì)造成可持續(xù)性和完整性問(wèn)題圍繞貴金屬或稀土的供應(yīng)和回收。

氫燃燒和氫燃料電池是互補(bǔ)的，因?yàn)樗鼈冊(cè)谕�一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中成長(zhǎng)。兩種動(dòng)力系統(tǒng)需要相同的基礎(chǔ)設(shè)施；因此，每輛H2－ICE車(chē)輛都有助于降低氫燃料電池的成本，反之亦然。同樣，兩種動(dòng)力系統(tǒng)共享相同的氫罐技術(shù)——在整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)成本中占有很大比例。允許原始設(shè)備制造商和儲(chǔ)罐供應(yīng)商將研發(fā)和資本支出分?jǐn)偟酱罅寇?chē)輛上，將有助于降低所有氫燃料汽車(chē)的成本曲線，并支持兩種解決方案的競(jìng)爭(zhēng)力。最后，一些參與者正在積極開(kāi)發(fā)氫內(nèi)燃機(jī)、燃料電池和電池的混合解決方案，以最大限度地提高可變負(fù)載曲線的效率。

H2－ICE的優(yōu)勢(shì)包括更低的有效載荷損失和空間要求、與BEV卡車(chē)相比更快的加油時(shí)間、更低的成本以及更高的熱和振動(dòng)容限。各種汽車(chē)細(xì)分市場(chǎng)都可以從這些優(yōu)勢(shì)中受益，包括：

輕型車(chē)輛，如拖車(chē)；

中型車(chē)輛，如中程和消防車(chē)；

重型車(chē)輛，例如混凝土卡車(chē)；

采礦和建筑車(chē)輛，例如履帶推土機(jī)、挖掘機(jī)和自卸卡車(chē)；

農(nóng)用車(chē)輛，如收割機(jī)械和拖拉機(jī)；

氫的來(lái)源如何解決

我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)藏豐富，中國(guó)含煤面積為55萬(wàn)平方公里，其中深度1000米以淺的煤炭?jī)?chǔ)量2．86萬(wàn)億噸，2015年已探明儲(chǔ)量15663．1億噸，僅次于俄羅斯的2．5萬(wàn)億噸和美國(guó)的1．6萬(wàn)億噸，居世界第三位。其中高硫劣質(zhì)煤不適宜直接用作發(fā)電或制造燃料，但可用于生產(chǎn)甲醇、制氫。

2020年我國(guó)煤制甲醇產(chǎn)能為7000萬(wàn)噸，在各種制甲醇方式中占比最高，達(dá)到76％；天然氣和焦?fàn)t氣制甲醇產(chǎn)能均在1000萬(wàn)噸左右，占比12％。煤制甲醇主產(chǎn)區(qū)為西北地區(qū)，占比60％。

甲醇本身就可以作為燃料給車(chē)輛提供動(dòng)力。對(duì)現(xiàn)有加油站進(jìn)行簡(jiǎn)單的密封件改造就可以用于加注甲醇，相比單獨(dú)建加氫站也大大降低了成本。

甲醇在常溫下就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸和存儲(chǔ)，液體甲醇比氣體燃料運(yùn)輸成本更低。相對(duì)于氫氣、汽油和天然氣，甲醇對(duì)環(huán)境更友好，屬于易燃不易爆的化學(xué)品，易溶于水、易降解、不會(huì)對(duì)土壤河流等產(chǎn)生污染。

2019年7月1日，GB／T37244－2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車(chē)用燃料氫氣》正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氫氣中雜質(zhì)組分的限制要求與GB／T3634．2《工業(yè)高純氫》存在很大差別，后者對(duì)總硫、甲醛、甲酸、氨、總鹵化物、顆粒物濃度都沒(méi)有規(guī)定，CO雖然規(guī)定了含量要求，但高于GB／T37244－2018中的最大允許值的5倍。

為了避免催化劑中毒，國(guó)際上大多采用高溫甲醇燃料電池。雖然這條技術(shù)路線解決了催化劑中毒問(wèn)題，但在反應(yīng)過(guò)程中對(duì)水的管理要求比較高，技術(shù)成本也比較高。

甲醇重整之后的氣體雜質(zhì)對(duì)燃料電池電堆內(nèi)的催化劑影響較大，催化劑鉑是貴金屬并且很驕氣，輸入電堆中的氣體純度不高容易導(dǎo)致催化劑中毒。但是甲醇重整后氫氣直接用于內(nèi)燃機(jī)燃料就沒(méi)有問(wèn)題。

佳安氫源科技有限公司李想認(rèn)為，目前全國(guó)運(yùn)營(yíng)的加氫站，絕大部分氫氣的純度或雜質(zhì)含量并不能滿足燃料電池的用氫標(biāo)準(zhǔn)，尤其是雜質(zhì)含量過(guò)多，可能會(huì)給燃料電池帶來(lái)不可逆的物理性損害。

工業(yè)氫與燃料氫有本質(zhì)的區(qū)別，前者主要關(guān)注的是氫氣的純度，后者關(guān)注的是特定雜質(zhì)的含量，即便純度達(dá)到五個(gè)九（99．999％）的高純氫，如果雜質(zhì)超標(biāo)，照樣會(huì)對(duì)習(xí)慣吃細(xì)糧的燃料電池帶來(lái)重大損害。氫燃料電池對(duì)氫氣的要求非常高，“嬌貴”的氫燃料電池很容易因?yàn)闅錃庵须s質(zhì)的存在導(dǎo)致性能下降甚至報(bào)廢。在工業(yè)用氫標(biāo)準(zhǔn)里邊，高純氫即5個(gè)9的氫也不一定能滿足燃料電池用氫要求。

因此，目前有企業(yè)研發(fā)甲醇重整制氫方案。甲醇重整的優(yōu)點(diǎn)就是可以擺脫對(duì)加氫站的依賴。