内燃机“余孽”有多狂？直接烧氢气的汽车，能够替代新能源吗？-有驾

新能源汽车除了有电动汽车，还有一种是以氢气作为燃料的汽车，你知道吗？

氢气不是充到气球里让气球飘起来的那种气体，而且也不存在烧氢气的汽车。

如果是这样，那可就是小瞧氢气了。这气体不仅能给气球充气，还能燃烧，并且燃烧后的产物只有水，简直就是一种绝对干净的燃料。

【以氢气做燃料的内燃机】

内燃机，简单来说，就是燃料在机器肚子里燃烧的机器。

燃料燃烧会产生热能，热能推动空气膨胀，膨胀的空气驱动内燃机运转，再将热能转化为机械能。这样的能量转换，就让汽车、飞机、轮船跑起来了。

所以，从内燃机的原理来看，啥都能往里塞，只要能烧。我们日常开的汽车，就是用汽油作燃料的内燃机驱动的。

1883 年，德国科学家戴姆勒造出了第一台汽油内燃机。后来，随着人类文明工业化的突飞猛进，内燃机发展迅猛。时至今日，即便遭遇电力挑战，它依然在各个行业里占据重要地位。

但是，汽油是不可再生的。这可不是闹着玩的，而且，汽油不完全燃烧会造成污染，产生一氧化碳、氮氧化物等有毒气体，粉尘和烟雾也少不了。随着城市越来越大，车越来越多，早晚高峰越来越堵，汽车在路上排队冒废气，对环境和健康的危害也越来越大。

所以，为了动力和环保兼顾，有科学家说，得保留内燃机，但别用汽油内燃机。就是说，得找更好的燃料来替代汽油。

氢气，就像是个很厉害的种子选手。

【为什么说氢气是理想的燃烧气体？】

首先，氢气作为燃料很环保。

氢气和氧气燃烧会生成水，在水里加盐并通上电，水又能分解成氢气和氧气，并且这个过程不会有有害物质。

其次，氢气的热值特别高。热值是衡量燃料放热效率的物理量。相同质量的燃料燃烧时，释放的能量越多，它的热值就越高，推动内燃机运转的能力也就越强。

在人类现有的燃料中，氢气热值最高，比汽油高三倍。比如，一公斤氢气能让汽车跑的距离，是一公斤汽油的三倍。

那肯定不是在车屁股后面挂氢气球啊，得先把氢气制成液化气，然后把装液化氢气的气瓶装到车上才能当燃料用。

在 1807 年的时候，瑞士的科学家就开始研发使用氢气做燃料的内燃机。但直到 1972 年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室才成功地把一辆小轿车改成了真正的氢内燃机车，往发动机里灌满液化氢气后，这辆车跑了 274 公里。

洛斯阿拉莫斯国家实验室不一般，它是美国三大核武器实验室之一，世界上第一颗原子弹就是在那研制的。所以一般的实验室很难复制他们的成功，更别说量产这款车了。

然而，看到他们的成功，苏联、德国等发达国家以及我国都对氢内燃机产生了兴趣，于是在上个世纪七十年代到八十年代初纷纷开始自己的研究。但很长一段时间内，大家的产品只能在实验室里运行。

2006 年，福特发布了一款 E-450 氢内燃机公交车，配 V-10 氢能内燃机，能存 6.8 升氢气。这款车先在美国佛州用，后来也进了其他北美城市，标志着氢内燃机车开始进入人们生活。

2008 年北京车展，我国出了首款氢内燃机跑车。这车概念车，设计团队是北京理工大学的，性能不错。用压缩氢气当燃料，性能跟烧油车一样，燃料利用率还比烧油车高，充满氢气续航能到 230 公里。其他国内车企也不含糊，都推出了自己的氢能发动机。

其他车企巨头也纷纷涉足氢内燃机领域，比如宝马在 2007 年推出的 Hydrogen 7，以及马自达的氢/汽油双燃料 MazdaRX-8。2021 年，丰田公司更是把一辆直接燃烧氢气的赛车开进耐力赛场，该车发动机专门为适应氢气燃料改造了喷嘴和火花塞，以提高燃料利用率。

不仅汽车，连造飞机的空客公司也开了新闻发布会，要在 2035 年投入使用零排放飞机。这款飞机以空客 A380 为基础，搭载 CFM 发动机公司专门为它研发的氢内燃机和液态氢气储气罐，将在 2026 年首次试飞。

一时间，氢内燃机好像要火起来了，感觉都要成为下一个风口了。但实际上，在我们的日常生活中，真的很少听到谁家买了氢气做燃料的汽车，就连那些追求时髦的大明星，也没见谁有这么一辆能上天的车。

那到底是咋回事呢？

【氢内燃机的缺点】

要以氢气作燃料，首先得大量制取氢气。可现阶段，工业上制取氢气的大规模方法，很难满足氢气作燃料的需求。

工业制备氢气的方法主要是电解水、裂解天然气、让水蒸气通过灼热的煤等。后两种方法会造成大量污染，与环保目标相反，只有电解水看起来还可以。

电解水制氢时，要往水里加盐，让水变成盐溶液，然后通直流电，这样得到的氢气纯度超高。但是，电是要花钱的啊！

想制备 1 标准立方的氢气，按工业电价算，成本约 3.7 元。虽然 1 标准立方天然气各地价格不同，但基本在 2 到 3 元左右。

天然气可以直接当燃料，氢气又那么贵，为啥不直接烧天然气呢？

而且，用天然气做动力的车，咱们老百姓更熟悉。

有的老司机可能还有印象，以前天然气汽车挺火的，好像要取代燃油车，结果现在基本看不到了。

燃气汽车曾遇到的难题，也是氢气汽车得去解决的挑战。

气态燃料能量密度比液态低，压缩液化后，相同大小的储气罐和储油罐，气态燃料储存的能量少，所以气态燃料车续航能力差。

其次，曾经的燃气汽车发动机往往是从汽油发动机改制而来，对氢气的利用效率低。从使用感受上来说，就是动力不如直接烧汽油。

最后，则是司机们心里绕不过去的坎：安全。

从数据上来看，氢气的燃点超过650℃，而汽油的燃点只有427℃，万一不幸发生事故，汽油其实比氢气更容易引发火灾。另外，氢气在空气中的爆炸极限是4.0%到75.6%，也就是说，空气中至少混有4.0%的氢气才会引发爆炸。而汽油的爆炸极限是1%到7%，在空气中混有1%的汽油就足以引发爆炸。所以，数据能够证明氢气作为燃料的安全性优于汽油。

类似的争论在天然气和汽油之间也存在过。然而，实验室里的数据毕竟比不上老司机揣在自己心里的账本，在油改气时代，不少出租车师傅都将自己的燃气车戏称为“移动炸弹”。购置私家车的车主在想到老婆孩子时，也老老实实换成了纯燃油车。

那么，氢气这种绝对环保的燃料，真的没有机会发光发热了吗？