川崎与丰田押注低成本氢发动机：氢内燃机而非燃料电池，可能成为氢能应用的快速路径

l  川崎重工正在开发一款名为 O'Cuvoid 的35 kW紧凑型氢内燃发电机组。该设备占地面积仅约 1 平方米，可通过并联方式扩展输出功率，为汽车、铁路客车车厢，甚至其未来的 Corleo 四足骑乘机器人供电。与此同时，丰田已经在 GR Corolla 赛车上使用氢内燃机参加比赛。

l  氢内燃机的成本不到燃料电池系统的十分之一，可使用纯度较低的氢气，并能够继续利用现有的发动机产业基础设施。不过，它的能量转换效率较低，并且仍会产生氮氧化物排放。此外，日本推进氢能普及仍面临绿色氢气成本高昂以及加氢站数量不断减少等问题。

川崎的紧凑型氢内燃发电机组

川崎正在研发的小型氢能动力装置 O'Cuvoid，将氢内燃机与发电机集成为一体。每套系统的目标输出功率为 35 kW，占地面积约 1 平方米。其采用模块化设计，多台设备可并联运行，从而为汽车甚至铁路客车等大型设备提供动力。

这款发动机直接借鉴了川崎在摩托车领域积累的技术，甚至采用了高性能摩托车所使用的机械增压器，以提高氢气的压缩效果和燃烧性能。川崎还计划将该发动机应用于其四足骑乘机器人平台 Corleo，该机器人预计将在 2035 年投入使用。

为什么内燃机突然重新受到关注

氢内燃机重新受到关注，主要原因在于其成本和灵活性。与燃料电池相比，氢内燃机主要由铁和铝等常规材料构成，无需燃料电池所必需的昂贵铂族金属催化剂，因此整个系统的成本不到燃料电池系统的十分之一。同时，它还能继续依托现有的发动机制造和维修产业，无需建立全新的技术体系。

此外，氢内燃机对燃料纯度的要求也低得多。燃料电池通常要求氢气纯度超过 99%，而氢内燃机能够使用纯度较低的氢气，甚至可以燃烧氢气与天然气的混合燃料。同时，氢内燃机具有更快的动力响应，更适合大功率应用。当然，这种技术也存在明显不足：其能量转换效率约为 40%，而燃料电池约为 60%；此外，氢气燃烧过程中仍会产生氮氧化物。

整个行业的广泛推进

丰田并不仅仅停留在理论研究阶段，而是已经让搭载氢内燃机的 GR Corolla 赛车参加日本 Super Taikyu 耐力赛，其性能已经与传统汽油赛车十分接近。自 2023 年以来，丰田还开始测试液氢技术，并将超导电机集成到储氢系统中。三菱扶桑则正在开发用于重型卡车的氢内燃机，通过保留约 80% 的柴油发动机零部件来降低成本。与此同时，在印度政府国家战略的推动下，Tata Motors 也正在推进氢能重型卡车的研发。

发展面临的挑战

日本计划到 2050 年将氢气供应量提高到每年 2000 万吨，约为当前水平的 10 倍。然而，目前仍存在明显障碍，包括产业生态体系尚不完善、加氢站数量由 2022 财年的179座下降至目前约 150座、绿色氢气成本居高不下，以及来自纯电汽车的激烈竞争。目前，日本大部分氢气仍来自化石燃料，价格约为 100 日元/标准立方米（约0.68美元），而政府制定的 2050 年目标价格仅为20日元/标准立方米（约0.14美元），目前成本仍是目标价格的 5 倍。

翻译人：高丰言

来源：https://fuelcellsworks.com/2026/07/06/h2/kawasaki-and-toyota-bet-on-the-cheaper-hydrogen-engine-combustion-not-fuel-cells-might-be-hydrogen-s-fast-lane