山東
IT之家 7 月 5 日消息，據日經亞洲報道，氫燃料內燃機作為成本更低的燃料電池替代方案，正獲得越來越多行業關注；各類移動載具的技術研發持續推進，也有望推動這款環保燃料實現大規模普及。
川崎重工正在研發一款名為 O'Cuvoid 的小型發電裝置：設備內置氫燃料發動機，驅動發電機完成發電。
公司專務董事 Yoshimoto Matsuda 表示：“我們希望將這款產品打造為可像電池一樣靈活使用的發電單元。”該設備占地面積約 1 平方米，單臺輸出功率仍在優化規劃中，企業目標單臺功率達到 35 千瓦。
川崎重工計劃將這款發電機用于交通出行與戶外作業場景。乘用車、列車車廂等大型載具可通過多機組并聯搭載該設備供電。
設備內部的氫發動機，依托集團成熟的摩托車技術開發；為實現氫氣高效壓縮與充分燃燒，研發團隊為其搭載了運動摩托車同款機械增壓器。
Yoshimoto Matsuda 稱：“我們的目標是，十年內把這款小型發電設備業務打造成千億日元規模（1000 億日元約合 42.11 億元人民幣）。”氫氣相比汽油更輕、燃點更低，燃燒控制需要精細調校，但依托現有成熟工藝開發設備，是該路線一大核心優勢。
川崎重工還計劃將 O'Cuvoid 的氫發動機搭載于 Corleo 四足仿生機器人。這款外形酷似駿馬的載人機器人計劃 2035 年落地，可搭載人員穿行田野與山地。
業界對低環境負荷的氫能寄予厚望。日本政府設定目標：2050 年氫氣供應量提升至 2000 萬噸，約為當前產量的十倍。依托氫內燃機設備創造全新氫能需求，能夠依靠規模化量產攤薄氫氣整體使用成本。
燃料電池依靠氫氣與氧氣發生化學反應發電，是此前氫能利用的主流技術路線，工作原理和傳統內燃機完全不同。豐田汽車 2014 年推出的 Mirai 轎車，是全球首款量產、面向市場銷售的燃料電池乘用車。
如今，氫內燃機路線重新獲得行業重視。美國市場研究機構 Future Market Insights 預測：2036 年全球氫內燃機市場規模將突破 200 億美元，規模將超過同年全球燃料電池市場。
內燃機核心原材料以鐵、鋁為主，相比需要鉑等貴金屬作為催化劑的燃料電池，制造成本更低。Yoshimoto Matsuda 介紹：“整套系統成本不足燃料電池的十分之一，維修保養也能沿用現有摩托車、汽車成熟維修工藝。”
燃料電池對氫氣純度要求達到 99% 以上，而氫內燃機可采用氫氣混合天然氣驅動，對氫氣純度要求更低；高純度氫氣的采購成本顯著更高。
同時，內燃機輸出響應速度優于依賴化學反應發電的燃料電池，能更快實現大功率輸出。但燃料電池在能量轉化效率上更占優勢，其轉化效率約 60%，遠高于內燃機約 40% 的水平。另外，內燃機燃燒過程中會產生氮氧化物，燃料電池則具備更低的污染物排放、環境影響更小。
兩種技術路線各有優劣。Yoshimoto Matsuda 表示，多數業內人士認為不應偏重單一技術，“二者應作為氫能產業的雙輪同步發展”。
氫內燃機正逐步應用于大功率、大型裝備領域。今年 6 月，豐田搭載氫內燃機的 GR 卡羅拉賽車亮相日本超級耐久系列賽，實測證明氫動力賽車性能幾乎可以對標傳統燃油賽車。
豐田自 2023 年啟動液氫技術試驗，今年更是在儲氫罐內部搭載超導電機。以車手身份參賽的豐田會長豐田章男表示：“氫能賽車終于能馳騁賽道，我們奔赴未來的探索之路仍在繼續。”
三菱扶桑卡客車公司正在為重卡開發氫內燃機，設備 80% 零部件沿用現有柴油卡車配件，以此控制研發與制造成本。印度將氫能發展定為國家戰略，塔塔汽車也同步布局氫動力重型卡車研發。
氫能普及最大阻礙是完整產業生態的搭建。日本加氫站數量從 2022 財年的 179 座降至目前約 150 座；特朗普再度就任美國總統后，全球能源市場出現回暖液化天然氣等化石能源的趨勢。
另一方面，電動車電池性能持續迭代升級，作為直接競爭技術，也給氫能推廣帶來不小阻力。
當前工業制氫大多依托化石能源，市場氫氣價格約每標準立方米 100 日元（IT之家注：現匯率約合 4.2 元人民幣），遠高于日本政府 2050 年降至 20 日元 / 立方米的目標。依靠可再生能源電解水制取的“綠氫”環境負荷最低，但生產成本也最為高昂。
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