本文梳理了氢内燃机国内最新技术进展,分析其优势、应用场景与规模化挑战,探讨了氢内燃机的发展前景。 ## 1. 国内氢内燃机取得重要阶段性突破 近期潍柴动力WP15、一汽解放CA6HV3两款重型氢内燃机分别通过排放认证,潍柴产品是海内外首款满足国六法规的氢内燃机,一汽产品是行业首个“双零排放”氢内燃机产品。氢内燃机是氢能利用的重要技术路径,研发早于氢燃料电池约30年,因此前存在技术短板长期发展落后,近年随着氢能受关注,多家国内外头部企业加大研发投入。 ## 2. 氢内燃机具备多方面发展优势 氢内燃机以氢气为燃料,产物仅为水,不排放二氧化碳,还可通过稀薄燃烧技术实现污染物近零排放,一汽解放CA6HV3的氮氧化物排放量仅为国六标准限值的5%。氢内燃机可沿用现有传统内燃机80%以上的零部件和生产链,能降低产线改造成本、新产线碳排放以及后续维保成本,且对氢气纯度要求低,可利用工业副产氢实现能源再利用。政策层面,今年氢内燃机已被正式纳入我国重型车排放标体系,还可获得氢能试点项目政策奖励,获得了合法发展的“准生证”。 ## 3. 氢内燃机已有三大应用场景,多处于技术验证阶段 中重型商用车领域,国内已推出商业化氢内燃机重卡、氢内燃机增程重卡,解放49吨氢内燃机牵引车已完成超10万公里真实工况可靠性验证。发电领域,国内已有多个氢内燃机发电机组实现示范运营,无锡项目将转速波动控制在±3r/min以内,湖北示范项目发电效率达44%,北京还落地了全球首个氢内燃机批量发电示范项目。船舶与工程机械领域,全球首艘“氢内燃机+有机液态储氢”动力示范船已启动建造,氢内燃机也已在港口自卸车、特种作业车辆开展示范应用。目前三类场景技术验证基本完成,但尚未出现放量的商业化订单,进度落后于氢燃料电池。 ## 4. 氢内燃机规模化应用面临三重互为掣肘的挑战 燃料成本偏高是首要障碍,氢内燃机要实现源头净零排放需使用绿氢,当前绿氢的制备、储运成本仍处高位。加氢基础设施支撑不足,目前全国仅数百座加氢站,且高度集中在少数示范城市群,无法满足干线重卡、航行船舶的补能需求。氢内燃机自身技术短板尚未完全攻克,回火、爆震、早燃等问题仍待解决,当前氢内燃机最高热效率为46.8%,低于氢燃料电池的60%,仍有优化空间。
纯电、混动、燃料电池“夹击”下,氢内燃机还有没有“搞头”?
2026-07-17 09:03

纯电、混动、燃料电池“夹击”下,氢内燃机还有没有“搞头”?

本文来自微信公众号: 华夏氢能 ,作者:华夏能源网,编辑:|蒋波


华夏能源网&华夏氢能获悉,近日,潍柴动力(SH:000338)和一汽解放(SZ:000800)自主研发的WP15缸内直喷重型氢内燃机和CA6HV3重型氢内燃机分别通过了环保排放认证试验。


潍柴动力表示,这是海内外首款满足国六法规的氢内燃机产品。一汽解放称,这是行业首个“双零排放”氢内燃机产品。


氢内燃机是以氢气为燃料的内燃机,工作原理与传统汽油机相似,通过燃烧氢气产生动力。其与氢燃料电池并列,是氢能利用的重要技术之一。


虽然人们对氢内燃机的研究要比对氢燃料电池的研究早约30年,但因其在燃烧速度、热效率以及存储方面存在短板,长期未能走出实验室,发展落后于氢燃料电池技术,更不用和新能源汽车领域的纯电、混动等技术相比了。


近年来,伴随着全球能源转型加速,氢能备受关注,川崎、丰田、潍柴、广西玉柴等行业知名企业均加大了对氢内燃机的研究。此次潍柴动力和一汽解放的氢内燃机产品通过环保认证,是氢内燃机发展的一个重要阶段性成果。


氢内燃机优势明显


氢内燃机在近年来再受重视,主要得益于其清洁、环保特性。


首先,氢内燃机燃烧氢气,化学反应的产物是水,它不会产生化石燃料燃烧时的二氧化碳,对缓解全球变暖有直接助益。


其次,除了不排放碳,氢内燃机还实现了“污染物近零排放”。氢内燃机目前通过“稀薄燃烧”等核心技术,可将氮氧化物排放降至极低水平。以一汽解放CA6HV3为例,其氮氧化物排放量仅为国六标准限值的5%。


还有重要的一点,氢内燃机可沿用现有传统内燃机80%以上的零部件和生产链,这不仅大幅降低了新产线建设带来的碳排放,也会大大降低产线改造成本以及后续的维修、保养成本。


此外,从全产业链来看,氢内燃机还能利用工业副产氢,因为其对氢气的纯度要求并不高,它可将原本被浪费的氢气“变废为宝”用于发电,实现减排与能源利用的双重收益。


另外,政策支持力度的进一步加大也为氢内燃机的发展提供了动力。


今年3月初,《氢能综合应用试点资金支持标准》发布。文件提到,对试点期内推广应用符合技术要求的氢动力轨道机车、船舶、矿卡、叉车、两轮车、航空器、备用电源、热电联供、氢储能发电等,按照燃料电池系统(或氢内燃机、氢涡轮等动力系统)额定功率计算奖励积分。


4月,生态环境部联合市场监管总局发布《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》修改单,氢内燃机被正式纳入标准体系。这就意味着,氢内燃机获得了一张“准生证”。



场景广阔但还在技术验证


尽管氢内燃机已经显示出了强大的发展潜力,但是距离实际应用,还有很长一段路要走。从应用场景来看,主要有三大类,但目前大部分还仅处于技术验证阶段。


一是中重型商用车领域。潍柴动力早在2024年联合中国重汽发布了全国首台商业化氢内燃机重卡黄河X7。庆铃集团于2026年5月全球首发了氢内燃机增程重卡。近期解放“星熠”J6V 49吨牵引车完成了超10万公里整车可靠性验证,其间覆盖了干线物流、重载爬坡、高温高寒、频繁启停等真实运营工况。


第二大场景是发电领域。潍柴动力氢内燃机发电机组已实现国内首次纯氢发电并网稳定运行,落地于无锡华光环能微电网示范项目,配套的WP13氢内燃机将转速波动精准控制在±3r/min以内;湖北投入了国内首台自主品牌氢内燃机发电机组进行商业示范运营,功率350千瓦,发电效率达到44%;位于北京亦庄的全球首个氢内燃机批量发电项目——中关村道依茨氢气内燃机发电示范项目于2024年9月11日正式点火。


三是船舶与工程机械场景。由华灿科船舶技术(上海)有限公司牵头研制的全球首艘“氢内燃机+有机液态储氢”动力系统示范船舶“红旗氢能1号”已于2026年启动建造,预计2026年底下水试航。广西玉柴的氢内燃机已在长途牵引车、港口自卸车等领域开展示范应用;在特种车辆方面,搭载广西玉柴氢内燃机的洒水车已在河北沧州正式投入作业。


华夏能源网注意到,这几大场景的技术验证已基本完成,但商业化订单尚未放量。这与氢燃料电池当前“有订单、有交付、有运营”的状态形成了鲜明对比。


规模化应用面临三重挑战


截至目前,氢内燃机产品‌尚未出现大规模商业化交付订单‌,这也影响了行业信心。


以商业化进度最快的商用车氢能重卡来看,潍柴动力至今未披露过具体订单数量和金额;今年7月1日,一汽解放与广东云韬氢能科技有限公司签署战略合作协议,双方约定将推进3000台氢能重卡的批量销售与落地应用,但何时能够落地还是个问号。


华夏能源网注意到,规模化应用缓慢背后,是氢内燃机商业化运用面临的三重制约。


首先,要想真正实现源头的“净零排放”,需要使用绿氢。然而绿氢的制备、储运成本依然很高。即便氢内燃机对氢气纯度要求低于燃料电池,燃料成本仍是规模化应用的最大障碍。


第二,加氢基础设施严重不足。重卡跑干线、船舶跑航道,都需要沿途有足够的加氢网络支撑,而目前全国加氢站不过数百座,且高度集中于少数示范城市群。


第三,氢内燃机自身的技术短板也尚未完全攻克,回火、爆震、早燃等问题仍是行业顽疾,热效率与燃料电池相比也有一定差距。据了解,氢内燃机目前的热效率最高可达46.8%,而氢燃料电池可达60%。


这三重制约,成本、基础设施、技术三者互为掣肘,任何一个环节卡住,氢内燃机商用都难以实现规模化。

频道: 车与出行
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