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近年來(lái)隨著科技進(jìn)步迭代以及材料學(xué)的不斷突破，氫能各類(lèi)技術(shù)路線都開(kāi)始了小規(guī)模應(yīng)用或向市場(chǎng)化產(chǎn)品過(guò)渡的階段。

其中，以氫燃料電池與氫內(nèi)燃機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)最讓人津津樂(lè)道，因?yàn)樽鳛閭鹘y(tǒng)內(nèi)燃機(jī)演變而來(lái)的技術(shù)路線，氫內(nèi)燃機(jī)憑借著成本低、兼容性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于燃料電池的市場(chǎng)威脅是顯著存在的，二者在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、功率密度和能源效率等方面不盡相同，這些差異使得我們更需要以辯證的眼光強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)期的影響和持續(xù)性的結(jié)果，不僅考慮眼前的利益和滿足，更要關(guān)注能源問(wèn)題解決的可持續(xù)性和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

市場(chǎng)規(guī)模巨大，兩大主力當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)共存適配需求

當(dāng)下場(chǎng)景多元化已成為氫能市場(chǎng)發(fā)展的主旋律，各類(lèi)應(yīng)用都存在著不可忽視的潛力，而車(chē)用與發(fā)電市場(chǎng)無(wú)疑是氫內(nèi)燃機(jī)與氫燃料電池的兵家必爭(zhēng)之地。

根據(jù)勢(shì)銀（TrendBank）測(cè)算，在2022年至2025年示范期間，綜合考慮宏觀形勢(shì)、國(guó)家政策、地方規(guī)劃等多種因素，燃料電池汽車(chē)保有量到2025年可達(dá)到7萬(wàn)多輛，到2030年達(dá)到58.5萬(wàn)輛；發(fā)電方面，勢(shì)銀（TrendBank）預(yù)計(jì)，2030年全國(guó)新增氫發(fā)電裝機(jī)量有望達(dá)到511.9MW，相應(yīng)的市場(chǎng)規(guī)模為10.2億元左右。

有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示，車(chē)用與發(fā)電兩大市場(chǎng)對(duì)于燃料電池產(chǎn)業(yè)化而言前景光明，但對(duì)氫內(nèi)燃機(jī)同樣如此，其在國(guó)內(nèi)發(fā)電潛在市場(chǎng)約千億，車(chē)用潛在市場(chǎng)可達(dá)萬(wàn)億。由此可見(jiàn)，作為氫能眾多技術(shù)路線的主力軍，燃料電池與氫內(nèi)燃機(jī)未來(lái)在兩大領(lǐng)域展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)或?qū)⒊蔀椴豢杀苊獾木置?，最佳解決方案就是二者揚(yáng)長(zhǎng)避短，根據(jù)需求靈活適配。

有一家主機(jī)廠研究專(zhuān)家向勢(shì)銀能鏈說(shuō)到，從氫內(nèi)燃機(jī)來(lái)看，其增程器應(yīng)用形式可以最大限度發(fā)揮燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)的效率；燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)的燃料成本優(yōu)勢(shì)會(huì)在補(bǔ)貼退坡后得到凸顯，需要做技術(shù)應(yīng)用儲(chǔ)備；稀薄燃燒技術(shù)可以有效降低NOx原排，減小尿素消耗量。再看燃料電池，采購(gòu)成本、氫燃料成本方面的劣勢(shì)，有望在政府補(bǔ)貼下得到緩解；耐久性差的缺點(diǎn)會(huì)隨著技術(shù)進(jìn)步而改善，基本可以滿足客車(chē)市場(chǎng)的需求；高負(fù)荷工況下效率低的缺點(diǎn)在城市場(chǎng)景下不明顯；NVH和零排放的優(yōu)點(diǎn)在城市場(chǎng)景下更加明顯。因此，在城市公交、客車(chē)市場(chǎng)，氫內(nèi)燃機(jī)與氫燃料電池將競(jìng)爭(zhēng)共存。

如上圖所示，與燃料電池相比，氫內(nèi)燃機(jī)在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、氫氣純度要求、輸出功率、耐久性和采購(gòu)成本方面優(yōu)勢(shì)明顯，具有良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景，專(zhuān)家認(rèn)為氫內(nèi)燃機(jī)更有可能在重型車(chē)輛/軌道交通/發(fā)電領(lǐng)域被率先應(yīng)用。

但燃料電池市場(chǎng)對(duì)于燃料價(jià)格敏感，高純度氫的成本無(wú)法承受，且氫燃料電池的功率暫時(shí)還無(wú)法滿足需求，如果多組并聯(lián)，采購(gòu)成本無(wú)法承受，還有就是耐久性不能滿足需求的問(wèn)題。

此外，氫內(nèi)燃機(jī)作為內(nèi)燃機(jī)的一種榮光延續(xù)，很多零配件都可以從傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)配件中升級(jí)而成，也因此，氫內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展對(duì)于整個(gè)汽車(chē)零配件行業(yè)起到了一定程度上的保護(hù)和促進(jìn)的作用。從當(dāng)下來(lái)看，氫內(nèi)燃機(jī)的整體效率還無(wú)法和燃料電池相比較，且真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化還有漫長(zhǎng)的路要走，但這并不能成為無(wú)視這條技術(shù)路線發(fā)展突破的理由。

氫內(nèi)燃機(jī)綜合熱效率穩(wěn)定＞40%，持續(xù)沉淀之路仍漫漫

伴隨著戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)、能源以及市場(chǎng)四方面驅(qū)動(dòng)，氫內(nèi)燃機(jī)已成為海內(nèi)外碳中和發(fā)展重要技術(shù)路線之一，但與此同時(shí)，也面臨著一些技術(shù)挑戰(zhàn)，包括了異常燃燒、可靠耐久不足、以及在效率、動(dòng)力、排放、成本的平衡。此外，氫內(nèi)燃機(jī)整車(chē)成本、政策、危化品屬性也是其所需要面臨的各項(xiàng)難關(guān)之一。

盡管前路漫漫，但好在國(guó)內(nèi)各家企業(yè)仍滿懷信心與激情，努力推進(jìn)氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)研發(fā)與市場(chǎng)推廣工作，今年各家在產(chǎn)品熱效率上已提升至43%-47%區(qū)間內(nèi)，且綜合熱效率均大于40%，甚至還在乘用車(chē)、重卡、航空等領(lǐng)域有所示范應(yīng)用。以下為各家企業(yè)及單位2023年至今在氫內(nèi)燃機(jī)

通過(guò)上述可見(jiàn)，工業(yè)界有足夠的信心將氫內(nèi)燃機(jī)從技術(shù)研發(fā)變?yōu)槌墒飚a(chǎn)品。一位業(yè)內(nèi)人士也分享了對(duì)于該領(lǐng)域的未來(lái)展望，表示希望能夠在2025年以前將熱效率提升在45%，2028年提升至48%，2030年突破50%。同時(shí)，在氫氣噴射方面也是如此，希望能夠有一個(gè)階梯式上升，22-25年期間進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射(20~35bar) /低壓缸內(nèi)直噴(30~50bar)，隨著未來(lái)技術(shù)突破和發(fā)展，逐漸實(shí)現(xiàn)28年高壓缸內(nèi)直噴(>100bar)，30年高壓缸內(nèi)直噴(>200bar)。

當(dāng)然這一切美好的遠(yuǎn)景也亟需上下游全力配合，一臺(tái)氫內(nèi)燃機(jī)延用原先的零部件也并非不可，但要想誕生更優(yōu)秀的產(chǎn)品與其他技術(shù)路線相競(jìng)爭(zhēng)，則需要做更多專(zhuān)用的設(shè)計(jì)。 

原標(biāo)題：發(fā)電千億+車(chē)用萬(wàn)億，氫內(nèi)燃機(jī)真要成為燃料電池“頭號(hào)勁敵”？