氢燃料内燃机汽车的优势与前景

虽然燃料电池汽车以其比功率大、效率高和无污染等优点是替代石油燃料汽车的理想解决方案，但由于其成本、性能等问题在近期内尚无法得到满意解决，难以迅速进入市场。日本一家权威评估机构矢野研究所称，在向氢能源过渡的过程中使用内燃装置的氢燃料汽车，将先于燃料电池汽车进入市场。发达国家对氢燃料发动机汽车和燃料电池汽车的研究尽管有所侧重，但都很重视。美国既推进燃料电池汽车，也推进氢燃料发动机汽车，美国GM汽车公司更偏爱燃料电池一些，Ford汽车公司则在氢燃料内燃发动机方面动作更大。德国BWM则力推氢燃料发动机，是欧洲综合氢气燃料计划步骤II(EIHP2)的主要参与者。

氢燃料内燃机汽车与燃料电池汽车从技术、价格及市场接受度等综合方面对比，氢燃料内燃机汽车应该先于燃料电池汽车进入市场。

1)从技术先进性分析，燃料电池不仅解决能源问题，而且是真正的零污染，是最终解决方案，而氢燃料发动机同样解决能源问题，氢燃烧本身也无污染，但不同的是，由于燃烧必须有空气，而空气的氮气和氧气在高温下要产生氧化氮污染，但与石油燃料发动机相比仅有这一种污染物。

2)从技术可行性分析，燃料电池技术门槛高，近期实用化仍有相当难度。而氢燃料内燃机可利用现有内燃机的技术积累及成熟的经验，实现相对容易。

3)从市场接受度分析，氢燃料内燃机明显优于燃料电池，氢燃料内燃机可以部分利用现有内燃机的基础、市场化模式、维修经验与渠道，再有人们的消费习惯等，推广相对容易。

4)从价格方面对比，燃料电池造价昂贵，运行费用同样昂贵。而氢燃料发动机以石油燃料发动机为基础，可以想象，造价和运行费用低得多。

5)就氢燃料发动机本身而言，相比石油燃料发动机时也有诸多优点。例如，氢的单位质量发热量高于汽油；氢的火焰传播速度比石油燃料快得多，在发动机中燃烧时抗爆性比汽油好，可以采用较高的压缩比，因此热效率比燃用汽油时高；氢比汽油具有更宽的着火界限，易于实现稀薄燃烧，提高经济性，同时可以降低最高燃烧温度，大幅度地减少NOx 的排放量；氢混合气点火能量低，只有汽油的1 /3，极易点燃，工作时几乎从不失火，具有良好的启动性；氢的自燃温度较天然气和汽油都要高，又有利于提高压缩比，提高氢燃料内燃机的热效率等。

此外，燃料电池汽车和氢燃料发动机汽车在车载氢源等方面的共性之处使二者的研究开发技术互相促进。因此，氢燃料汽车作为燃料电池电动汽车的过渡车型将被汽车制造商所青睐而率先进入市场，它的研究有着广阔的应用前景。