您的位置：首页 >环保 >

氢能知识 | 同样烧氢气，氢燃料电池和氢内燃机差异在哪？

时间：2022-10-21 11:52:30 来源：国际能源网/氢能汇

氢燃料电池和氢内燃机都是使用氢能作为燃料，那么这两者的区别到底在哪里？

首先来看氢燃料电池车型，其底盘结构和常见的电动卡车比较接近，同样配置有电机、电控以及电池三电系统等部件，不过在这基础上，氢燃料电池卡车还增加了燃料电池和储氢罐等部件。

目前，氢燃料电池卡车现主要采用质子交换膜燃料电池技术，其中燃料电池相当于是一种能量转化装置，依靠氢燃料电池电堆中的氢气与氧气产生电化学反应，产生电能驱动。简单来讲，这类氢能源卡车就是通过氢气和氧气在燃料电池中产生电力来给电动机供电，从而推动卡车在路上行驶，有着比较高的能量转换效率。

氢能知识 | 同样烧氢气，氢燃料电池和氢内燃机差异在哪？

可以简单地将氢燃料电池可以理解为“化学能发电机”！氢燃料电池是一种能量转化装置，它能够将氢燃料通过化学反应转化为电能，类似于电化学发电装置，因此被称为燃料电池。

其发出来的电能经控制器、逆变器等多组电器部件后，可直接驱动电机，为车辆提供行驶的动能。由于分解后的氢气需要经过质子交换膜来不断地产生电能，氢离子和电子到达阴极板之后并不会凭空消失，而是与氧原子重新结合为水，也就说，几乎是零排放，零污染。

氢能知识 | 同样烧氢气，氢燃料电池和氢内燃机差异在哪？

虽然氢燃料电池是目前主流的氢能技术路线之一，但其制造成本高昂，需要整体更新驱动系统。就拿氢燃料牵引车来说，动辄100-200万的价格对于普通用户而言，基本上是可望而不可求。因此，现阶段氢燃料重卡只适用于部分特定场景，短时间内很难在商用车上实现全面普及。

氢能知识 | 同样烧氢气，氢燃料电池和氢内燃机差异在哪？

其实氢能并非燃料电池的专属，在内燃机领域早已开始将氢能作为燃料进行研发及应用。目前国内的一汽解放、潍柴、玉柴等企业已经上线了各自的氢内燃机产品，在满足几乎零碳排放标准的同时，还能实现更低的能耗，这种技术线路也是目前商用车向氢能化发展的主要方向之一。

氢能知识 | 同样烧氢气，氢燃料电池和氢内燃机差异在哪？

氢内燃机车型底盘布局与传统燃油车更为接近，只不过是对发动机与燃料喷射系统等部件进行了重新改造和匹配，把燃油变为了氢气。

由于氢内燃机的主体结构与柴油机相差不大，因此两者之间的零部件通用性极高。就以康明斯近期推出的燃料不限定（fuel-agnostic）平台为例，氢内燃机与柴油机之间有高达80%的部件可以通用，更换发动机气缸盖以及燃料喷射系统以及发动机电脑板等部件，即可由柴油转氢气。

因此，氢内燃机技术线路不太会影响到企业的生产链条，可以有效降低制造成本。并且氢内燃机的技术与柴油机也比较接近，主流厂商都有足够的技术积累的研发条件，能够相对较快地进行普及和推广。而对于用户和车队来说，用更加经济的价格就能买到氢燃料卡车，可以在相对较短地运营里程内快速收回成本。

氢能知识 | 同样烧氢气，氢燃料电池和氢内燃机差异在哪？

很明显，氢内燃机采用的是传统燃烧反应，而氢燃料电池采用的则是电化学反应，两者有着本质上的区别。氢内燃机的优势在于与市场上保有量较大的柴油车有着较高的零部件通用性，可以在原有的内燃机工业体系上进行开发，其技术难度和成本都要比氢燃料电池更有优势，同时还继承了柴油发动机可靠耐用的出色表现，有着良好的燃料适应能力。

并且在后期维修保养方面，也有更加成熟的服务技术体系来保障用户正常运营，同时还具备满足更高排放法规的潜力，有利于相关政策环保要求。在新能源趋势下，传统车企、发动机企业想要实现快速转型，除了在纯电动方面大做文章之外，氢内燃机无疑成为了当下最佳选择。

而氢燃料电池技术线路由于需要更新整套驱动系统，并且在燃料电池堆中需要贵金属催化剂，因此整车无论是技术门槛还是制造成本，都要比氢内燃机更难、更贵。不过氢燃料电池的整体能量利用率比氢内燃机更加高效，如果用户是长途干线运输场景的话，且具备足够高的出勤率，那么长期运营成本仍然会比氢内燃机更低。

目前来看，无论是氢燃料电池还是氢内燃机技术路线，想要实现全面普及和商业化推广，现阶段面临最大的难题还是在制氢、储氢、运氢以及建设加氢站等配套基础设施上，一个是安全问题，另一个则是高昂的建造费用。只有建设好完善的基础设施，才有可能降低氢能产业链各环节里的费用成本，从而让氢能商用车实现进一步跨越。

来源：卡车之家

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。