[汽车之家 新能源] 油价又涨到8块多钱了！燃油车车主的钱包不得不再一次经历瘦身。这也让越来越多的消费者在购车时，把目光投向了使用成本更低的电动车。与此同时，利空燃油车的消息也在不断传出，不仅各大车企纷纷表示将要停售燃油车，新的欧七排放标准以及碳减排的需求似乎都在为内燃机“宣判死刑”。
实际上有部30年前的动漫，就向我们预言了内燃机的未来——氢内燃机。而现在车企们主打的很多智能化、数字化配置，也都是这部动漫里曾经玩剩下的。当然，在大人们的眼光里，看些热血的青春动漫怎么可能会“涨知识”呢？
●30秒快速了解全文：
1.氢内燃机的出现要比汽油机还早?
2.效率不高、安全性差等问题，让氢内燃机在十年前输给氢燃料电池
3.氢内燃机为何又在近两年“起死回生”
4.氢内燃机究竟是电驱动的克星还是内燃机的绝唱？
●这部动漫里的神预言居然都成真了！
此外，赛车上搭载的一键启动、全液晶多功能仪表、抬头显示、虚拟现实技术等都已经成为比较常见的配置。至于那两颗帮助主角反复“起飞”、推力巨大的效能风扇，就需要去F35B战斗机上才能见到了。
根据动漫里的时间线，氢内燃机在2001年完成了量产，成为当时汽车动力的主要选择，并在2015年被搭载到了高智能方程式赛车中。而现实中，氢内燃机的故事不仅要早的多，也要更加的跌宕起伏。
●在氢内燃机面前汽油机才是“弟弟”
氢内燃机(hydrogen internal combustion engine)的基本原理并不复杂，就是利用氢气与氧气燃烧释放反应气体的化学能，再通过气体膨胀做功完成化学能向机械能的转化。这一做功过程与普通内燃机完全相同，你甚至可以把氢内燃机与汽油机理解为一母同胞的亲兄弟，而且更早问世的氢内燃机，反而是“哥哥”。
当然，先“出生”并不代表着赢得市场。尤其对于19世纪末的技术能力来说，比氢气更容易运输携带的汽油在使用环节可谓占尽了上风，自汽油机作为汽车动力运行成功后，便迅速成为了汽车动力的主流选择。而问世更高的氢内燃机，也就被长期束之高阁。
㊣●石油危机为氢内燃机带来了第一次转机
氢内燃机发展的第一次转机出现在20世纪80年代，连续的两次石油危机造成了油价的暴涨，车企们纷纷开始寻找能替代石油的新的能源方案，可再生的氢能便是当时被看好的解决途径之一，主要的使用方式则有氢内燃机和氢燃料电池两种。
凭借系统成本低、无需复杂的能量转换、对氢气纯度要求低、使用寿命长的优势，氢内燃机在80年代迎来了一波大发展，宝马、日产、马自达、福特等车企，也都在这一时段都推出过氢内燃机的验证车型。
首先，内燃机中的氢气在燃烧时虽然不会产生CO/CO2，但会有少量NOx污染物的排放。工程师们为了抑制NOx的形成，通常会为氢气提供两倍于完全燃烧所需的空气量，但这么做的后果就是让氢内燃机的功率降低到同排量汽油机的一半左右，往往需要通过涡轮增压或者机械增压来为氢内燃机提高动力。
而如果这种“早燃”现象再提前些，在进气门未关闭时，缸内混合气体就被热点引燃，甚至将火焰传播到进气管内，还会产生“回火”，轻则破坏供氢系统，重则直接引发爆炸。这也让氢内燃机的安全性存在不足。
从以上的问题可以看出，虽然氢内燃机与汽油机在原理和结构上区别不大，但想要造出一台性能优异、安全可靠的氢内燃机仍旧需要克服一系列的难题。以宝马等车企攻坚氢内燃机那个年代的材料、控制和工艺技术，仍旧意味着巨大的开发难度和成本。在完成了一轮测试后，车企们便纷纷将开发重点转向同样很难但潜力更大、效率更高的氢燃料电池方向，这也使氢内燃机的发展进入了“第二次冰河期”。
●是什么让氢内燃机再次“起死回生”
以柴油为主要动力的商用车领域是目前对碳减排需求最为迫切的汽车市场。比如我国的商用车保有量仅有10.9%，却产生了占比56%的碳排放，对新能源的需求也就最为迫切。但商用车高负载的工况对电驱动系统并不友好，而转型氢燃料电池的高成本又很难让它快速普及，此时氢内燃机再一次成为了关注的焦点。
而乘用车方面，由于纯电动、氢燃料电池、混动的选项较多，对氢内燃机的需求并不那么迫切。目前国内长城、广汽、一汽、长安等车企都在进行相应的技术储备，根据相关报道，广汽自研的氢内燃机在热效率方面已经能达到44%，已经接近顶尖民用汽油机的热效率了。
又一次“起死回生”的氢内燃机，已经能依靠现有技术来克服早燃、回火等问题，性能上的劣势也在被逐渐抹平，而它的地位也从挑战燃油车的一种更经济的能源，有望成为内燃机产业链的救命稻草，在零碳排时代替代传统汽油机的位置，将那响亮的排气声浪传承下去。
●氢内燃机的未来会“美好”下去吗？
哪怕以氢内燃机平均热效率40%、氢燃料电池平均热效率60%来进行计算，氢燃料电池的效率也能达到氢内燃机的1.5倍，再加上氢燃料电池可以使用电机自带的制动能量回馈功能，实际氢耗将会低得多，这让氢内燃机在使用成本上很难匹敌氢燃料电池车。而一旦未来氢燃料电池通过规模化将成本降低到内燃机的水平，氢内燃机在氢燃料电池面前真就再无优势可言了。
所以，综合来看，氢内燃机的机遇就在氢燃料电池成本较高的阶段，在大功率或重载条件下承担相应的动力输出任务，比较适合在商用车领域完成对柴油机的替代。此外，对能耗不那么敏感、对功率密度要求严苛、又对排气声浪无比在意的赛车场，也许会是接下来安放氢内燃机的最佳场景。
总结：
对于汽车爱好者来说，内燃机的声浪早已刻入了DNA中，但在环保的压力下，这些烧油的精密机械正在被只会发出嗡嗡声的电机逐渐取代，让一众情怀党黯然神伤，再次挺身而出的氢内燃机似乎成了内燃机家族唯一的希望。但理性的来看，在氢内燃机完成好向氢燃料电池的过渡后，较低的效率水平很难让它赢得多数人的青睐。或许像《高智能方程式赛车》中的那样，赛车场才是属于未来氢内燃机的一片天地。（文/汽车之家 孙一超）
