今年上海車展的主題叫 “擁抱變化”，純電動車成為本屆車展最大亮點(diǎn)，極氪001、奔馳EQS、寶馬iX、蔚來ET7等純電動車熱度空前高漲，而往屆車展備受關(guān)注的高性能燃油車卻成了難兄難弟，排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，8缸與6缸或成絕唱，甚至連4缸車也無暇自顧趕緊往3缸路線靠攏，這讓人不禁為內(nèi)燃機(jī)的命運(yùn)感到擔(dān)憂。

　　由于發(fā)動機(jī)產(chǎn)生尾氣排放，因此被貼上高污染標(biāo)簽，尾氣排放物與發(fā)動機(jī)本身無關(guān)，而是由它使用的燃料性質(zhì)決定。如果內(nèi)燃機(jī)使用清潔燃料，它也可以搖身一變成為清潔動力，因此發(fā)動機(jī)工程師一直在努力尋找一種能代替石油的燃料，業(yè)內(nèi)將石油以外的能源叫代用燃料。

　　了解過新能源技術(shù)，應(yīng)該知道新能源理想方向不是電池電動車（BEV），而是燃料電池電動車（FCEV），燃料電池發(fā)電所需的能源就是氫氣。不要認(rèn)為氫氣只能給燃料電池電動車用，事實上發(fā)動機(jī)也可以通過燃燒氫氣產(chǎn)生動力，因此工程師們紛紛將目光投向了氫燃料。

　　4月22日，豐田宣布正在開發(fā)氫燃料發(fā)動機(jī)，官方選擇1.6L 3缸渦輪增發(fā)動機(jī)作為測試機(jī)型，豐田期望通過此技術(shù)減少碳排放實現(xiàn)碳中和愿景，并與氫燃料電池一同推動氫燃料普及。為什么豐田選在這個時間點(diǎn)研發(fā)氫燃料發(fā)動機(jī)，這項技術(shù)一旦實現(xiàn)量產(chǎn)，會給行業(yè)帶來哪些變化？

　　氫燃料燃燒速度更快，使用氫燃料的發(fā)動機(jī)動力響應(yīng)要好過汽油機(jī)，而且發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲和振動這些特征仍能得以保留，氫燃料可以說是車迷的福音。這里產(chǎn)生一個疑問，既然氫燃料發(fā)動機(jī)這么好，為什么沒有早推廣這項技術(shù)，這項技術(shù)要實現(xiàn)量產(chǎn)又有哪些難題？

　　氫燃料發(fā)動機(jī)技術(shù)探索并不晚，2003年馬自達(dá)發(fā)布了RX-8 Hydrogen RE概念車，氫燃料發(fā)動機(jī)成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，2004年這款車開始進(jìn)行道路測試，可見馬自達(dá)對這項技術(shù)充滿期待。

　　重新設(shè)計的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)可使用高壓氫氣和汽油作為燃料，駕駛者可以隨時切換燃料類型。由于測試車高壓儲氫罐（110L / 35MPa）容量有限，使用氫燃料時續(xù)航里程只有100公里。切換成汽油驅(qū)動模式后，發(fā)動機(jī)最大功率154kW(210馬力)，峰值扭矩222Nm，續(xù)航里程549公里（油箱容積61L）。

　　氫氣體積密不如汽油高，高壓儲氫罐體積非常龐大，而發(fā)動機(jī)燒氫氣效率也不如氫燃料電池電動車高，但馬自達(dá)認(rèn)為汽油發(fā)動機(jī)與氫燃料發(fā)動機(jī)可以共用大部分零件，相比氫燃料電池電動車成本優(yōu)勢更顯著。

　　寶馬2005年也推出7系氫燃料概念車，該車搭載6.0L V12 雙燃料發(fā)動機(jī)，相比馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子技術(shù)，寶馬的方案更有具代表性。寶馬氫燃料發(fā)動機(jī)技術(shù)信息非常多，借助官方資料可以了解氫燃料發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)。

　　氫氣竄入曲軸箱會產(chǎn)生很多麻煩，因此得重新設(shè)計活塞環(huán)增加密封性能。氣態(tài)燃料不具備潤滑作用，氣門座也得使用更耐磨的合金材料。

　　降壓縮比也沒法完全抑制爆震，寶馬的方法是采用延遲點(diǎn)火控制策略，但延遲點(diǎn)火會導(dǎo)致排氣溫度過高，因此進(jìn)排氣門需要使用耐高溫的鎳合金材料。

　　7系雙燃料版使用98號汽油時，百公里油耗13.9L，每公里二氧化碳排放量為332g，而采用氫燃料驅(qū)動時，每公里二氧化碳排放量僅為5.2g，減排效果非常明顯。

　　氫燃料發(fā)動機(jī)幾乎不排放二氧化碳，但仍會產(chǎn)生氮氧化合物，不過氫氣可以在稀薄環(huán)境下點(diǎn)燃，所以能使用高空燃比降低氮氧化合物排放�？偠�言之，氫燃料發(fā)動機(jī)排放接近于理想水平，使用氫燃料的確可以讓發(fā)動機(jī)擺脫排放法規(guī)束縛。

　　商用車是汽車尾氣排放大戶，但現(xiàn)在的電池技術(shù)很難滿足商用車需求，隨著各國對碳排放限制加碼，商用車一定會成為打壓對象，氫燃料將成為商用車減排的理想方案，推動商用車減排，會提高氫燃料普及速度。