氫燃料的內燃機概念是非常有吸引力的，因為氫氣H2燃燒的產物是H2O水，沒有有害排放物，也完全不排放CO2，看起來簡直是完美的內燃機燃料。到為啥氫燃料內燃機一直沒有進入市場呢？我們來看一看原因是啥。

首先，氫燃料內燃機不是什麼新科技，寶馬和馬自達都曾經花費很大精力研究過氫燃料內燃機。我們先來看看兩家的研究成果：

1.寶馬的氫燃料內燃機研究專案

寶馬從上世紀90年代開始了氫內燃機的研究，寶馬在傳統汽油發動機的基礎上進行了改造了一款氫燃料發動機用來驗證氫燃料內燃機的可行性（圖1），專案的車型是著名的BMW7 Series，寶馬改造後稱為Hydrogen 7轎車（圖2），也就是氫燃料內燃機的BMW7 Series。

寶馬專門開發了氫氣氣體噴射系統來代替原來的汽油直噴系統，開發了火花塞，氣門等一系列技術來實現內燃機的工作。大約在2010年左右，寶馬逐漸停止了氫內燃機的技術路線轉而開發氫燃料電池技術了。

2. 馬自達的氫燃料轉子發動機研究專案

馬自達對氫內燃機的主要研究方向還是集中在馬自達擅長的轉子發動機上。馬自達也是從上世紀90年代開始開發了它的第一輛氫轉子發動機概念車Mazda HR-X（圖3）。後來馬自達又在2004年釋出了稱為RENESIS氫轉子發動機（圖4圖5）。馬自達RENESIS氫動力轉子發動機是專門為氫燃料設計的轉子發動機，採用了雙氫噴射器，電動增壓器，EGR廢氣再迴圈系統的你一系列新技術。

馬自達甚至還將氫轉子發動機技術引入混合動力系統，釋出了馬自達的Hydrogen RE Hybrid系統。還考慮過將這一氫轉子發動機作為增程式混合動力的增程式使用。可以說馬自達在氫燃料轉子發動機方面可以說是煞費苦心。不過最終馬自達沒有堅持到最後，大約在2012年後馬自達逐步停止了氫燃料轉子發動機的研發。

3.氫燃料內燃機的問題

寶馬和馬自達最終都擱置了氫內燃機的開發，其中寶馬已經轉向了氫燃料電池的開發，2015年寶馬釋出了i8氫燃料電池概念車（圖8）。其原因主要是在研發過程中他們發現了氫內燃機存在一些暫時無法克服的問題：

（1）氫內燃機燃燒氫氣也會有有害氣體排放

一般人認為氫氣在內燃機中燃燒的產物只有水蒸氣，是絕對環保的。實際情況是，氫內燃機在燃燒氫氣時，會產生NOX氮氧化合物排放。

NOX氮氧化合物排放產生主要的機理如下：空氣中是含有N2氮氣和O2的，這兩種氣體常溫下是不會發生化學反應的，但是在燃燒室高溫高壓的環境下就會產生化學反應，形成有害的NOX氮氧化合物。

普通汽油機可以透過三元催化器用同時產生的另外兩種排放物HC和CO來作為還原劑將NOX還原成無害的N2氮氣和O2氧氣（圖6）。而氫內燃機就由於不排放HC和CO無法採用三元催化器方案。

而氫燃料電池技術，由於反應溫度較低，因此不會產生NOx排放，排放物只有水。在排放上比氫燃料內燃機更有優勢。

（2） 和氫燃料電池相比效率上處於劣勢

由於內燃機熱機，化學能要先轉化成熱能在轉化成機械能，排氣系統和冷卻系統會帶走熱量（圖7）。當前技術發動機最高熱效率也只有40%左右(在很多工況下是低於30%的)，寶馬氫燃料內燃機的研究結果最終的熱效率也只達到了42%。

而氫燃料電池是直接講化學能轉化為電能，再將電能轉換為機械能驅動車輛。執行溫度比較低，沒有發動機較大的熱損失，因此效率高的多，目前能夠達到60%。從效率上完勝氫燃料內燃機。（圖9）

總結一下，目前的技術條件下，和氫燃料電池技術相比，氫燃料內燃機在排放和效率上都完全沒有優勢，技術上是不可行的。

如果用氫氣作為能源，首選燃料電池進行能量轉換，其效率最高，而不是用效率低的發動機進行轉換，況且燃料電池技術已很成熟。

氫氣的燃燒值是三萬三千千卡每千克，個人認為氫燃料作為普通能源不適用。一：不安全，現最好的儲氫辦法是液氫儲存技術，大約負的二百多度才能變成液氫，必須是雙層真空外加鍍膜技術還得加上很高階的冷卻技術才能保證一直在液態且製冷太耗能源，一旦失去冷卻作用那液氫吸熱氣化將熱脹脹壞容器發生洩漏從而從空氣中大量吸收熱量而發生物理爆炸，若再遇火星則相當於30多倍梯恩梯炸藥的爆炸當量，即使不遇火星的爆炸也會讓接近它的人瞬間凍成冰棒。也許有人會說那就用奈米碳管等技術來儲存，即使是現在最先進的技術其儲存量也最多不超過自身重量的百分之四。二如果算上儲存技術的重量其能量功率密度至多是二千四百千千卡每千克，遠低於汽柴油的一萬多千千卡每千克的重量功率密度，雖然汽柴油機的效率只有百分之四十左右，遠低於質子膜燃料電池的百分之八九十，但即使是這樣，汽柴油機的相同重量的燃料輸出有用功還是要比氫燃料高一倍以上，當然質子膜燃料電池所發的直流電會使汽車有無級變速的功能，推進效率更高，但人們同樣可以用汽柴油搞中高溫的氧化釔加強二氧化鋯燃料電池，同樣具有無級變速功能。所以個人認為氫燃料並不適用大規模替代傳統能源，效費比和效率都低，別被騙了。

第一，氫氣遠沒有汽油燃燒值高，氫氣燃燒值為1.43E8J/Kg，汽油的燃燒值4.4E8J/Kg。

第二，氫氣不容易儲存，需要壓力容器，且壓力容器本身重量和被儲存的氫氣本身重量相當，而可以裝50公斤汽油的油箱也就10幾公斤。

第三，氫氣比汽油貴。

氫燃料電池商業化過程任重道遠！即便如此，也沒有必要找一個鋰電中間過程替代產品，是吧？

從環境維護來說，充電汽車並不優於汽油車。僅僅是以降低城市汙染，但犧牲整體環境汙染而已。所以不看好任何鋰電充電汽車。

假如政策傾斜鋰電充電汽車，所有汽車都換成了充電汽車，那麼是否又配套處理廢舊電池的業務出籠？如果沒有，簡直就沒有必要繼續發展下去最終導致全人類災難性結果了。

發展氫動，現階段在技術、成本上的確毫無優勢，但他是國家未來能源安全需要。充電電動車，不管電池技術多先進，僅是充電裝置這一項，就制約了其不具有大規模普及性。氫的來源則不只有電解氫，煤制氫和天然氣制氫才是成本最低的大規模工廠化制氫，將來的生物物質制氫也會成為一大來源

氫只能來源於水，而水制氫又僅限於海邊的核電專案，而且是海水淡化+核電，製得的氫用於冶煉專案，提高金屬純度品質，而不是用於氫燃料電池！！！東方電氣搞的是電池，兩者毫不相干，其它公司更是完全不具備產業價值，只有產業一體化企業才具有價值，上海電氣是唯一從海水淡化、核電、氫燃料電機、汽車發動機等一體化產業巨頭

目前氫氣作為汽車能源的方式有兩種，一種是氫氣作為燃料供內燃機燃燒，就是氫內燃機;一種是氫燃料電池，作為電動車的能源供電。各大車企一直都在進行相應的研發，但是氫內燃機由於種種難點，難以大批次應用到實車上。

氫內燃汽車(HICEV)是以內燃機燃燒氫氣（通常透過分解甲烷或電解水取得）及空氣中的氧產生動力，推動的汽車。就現在的技術存在很多難點。

現在的氫氣主要來源是透過電解水和烴類如甲烷的分解來獲得，這兩種獲得方式，前者需要大量的電能，能量從電能到氫氣再到燃燒，損耗很多，不如直接使用電能更划算，後者需要時間，也需要消耗能量，這對於能量的利用率是不合算的。以目前的的制氫技術，想要大量獲得氫氣是比較困難的，所以不能提供大量。從能源的有限性，考慮到制氫的能耗再到氫氣利用是的損耗，大量使用氫氣不合適。

2.氫燃料的儲存。

用於車輛燃料用途的氫氣，其隨車儲存的方法須符合安全、佔體積小、容易新增等要求。主要實用方法有：液氫儲存、金屬氫化物儲存、有機液態儲存等。

氫氣是一種極易燃燒，無色透明、無臭無味且難溶於水的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體，氫氣的密度只有空氣的1/14，即在0 ℃時，一個標準大氣壓下，氫氣的密度為0.0899 g/L。氫氣的性質決定了氫氣的安全性、氫氣的壓縮儲存運輸都存在了重重難點。如何在常溫甚至車輛執行比較熱的時候保證氫燃料的安全性，以及氫燃料的小體積大量隨車攜帶方法是需要研究的。

3.成本方面。

氫燃料汽車被高成本約束。煉廠現在大多用天然氣制氫，每噸成本在8000元至10000元，這一成本對於煉廠來說相對較高，用到整車領域成本就更高。以百公里來衡量，現在氫燃料汽車的能源成本比燃油車還要高。

氫氣的具有很高的熱值，燃燒時瞬間釋放的熱量、以及衝擊對發動機耐久具有很大的考驗，這就需要發動機的材料更加具有耐熱性、耐衝擊，從而增加了製造成本。

4.氫能發動機。

現在各大企業都在不斷進行氫燃料發動機的開發。一般情況下發動機正常執行的情況下最高熱效率也只有40%左右(在很多工況下是低於30%的)，寶馬氫燃料內燃機的研究結果最終的熱效率也只達到了42%。再加上氫氣的難儲存，這就會造成氫內燃機的續航成為一大問題。

其實，氫內燃機燃燒氫氣也會有有害氣體排放其實，氫內燃機在燃燒氫氣時，燃燒產物除了水蒸氣是會排放有害氣體排放物的，主要是NOX氮氧化合物的。這因為空氣中包含氮氣，在三元催化作用下還是可以產生氮氧化物的，並不是理論上的沒有任何汙染。

5.氫能基礎設施的設立。

在氫能源領域，能源管理體系和執行體系非常重要，對於氫能基礎設施建設，應該抓在前面。而加氫產業佈局，是對氫能源應用的最大限制環節。相比加油站和充電站，加氫站的安全性要差，而且設立成本和日常維護成本高很多，大量設立的消費著實是高很多。

氫燃料電池顧名思義是使用氫能來製造成的儲存能量的電池，原理是電解水的逆反應。它的最大優勢在於對環境沒有汙染，透過電化學反應來提供能浪，並且迴圈過程也不產生有害物質排放；無噪音，燃料電池執行安靜,噪聲大約只有55dB,相當於人們正常交談的水平。能量利用效率高，發電效率可以達到50%以上。截止目前國內已經有40多家整車企業和汽車零部件企業在佈局和投資燃料電池汽車。

當前，國內氫燃料汽車主要應用於長途車、商用車等領域。

1.由於乘用車對燃料電池的技術和能量密度要求高，對燃料電池系統與整車匹配性也是高要求。當前，國內不在乘用車領域佈局氫燃料電池主要還是因為技術上的差距。

2.高成本。國內車用燃料電池電堆的體積比功率均在每立升2千瓦以下，國際已大於3千瓦，因此電堆成本遠高於國際水平。再加上關鍵材料與部件的進口導致車用燃料電池系統很貴，整車造價高。氫氣供給產業鏈的缺乏導致加氫站的氫價高，有的達到每公斤60元至70元。這使得目前氫燃料電池車的執行費用比燃油車、純電動汽車都高。

從當前的發展狀況來看，車用氫燃料電池關鍵核心技術，以及制氫、儲氫、加氫等核心技術仍然面臨著一定難點，距離大規模的產業化應用還有一段距離，從長遠來看，仍需考慮電池回收利用難題的純電動汽車來說，效率高、零汙染、真正實現清潔能源的氫燃料電池汽車似乎是一種更好的選擇。

以上。

技術上可以，成本上不行。

燒氫氣本質上和燒天然氣沒什麼兩樣，只是熱值，排放物的不同。但是氫氣獨立存在於自然界的幾乎沒有，需要人工提取，這個過程必須符合能量守恆定理，再加上中間環節損耗，生產同等能量的氫氣需要消耗更多其它能量，相當於用15塊錢成本印10塊錢假幣。