总投资6亿元！道依茨氢内燃机合资项目落地北京；2024年氢内燃机正面临怎样的难题？
文章来源：北京亦庄、全球氢能、中国汽车报，全文转载请完整注明出处！
近日，中关村道依茨氢气内燃机合资项目在北京经济技术开发区（北京亦庄）签约落地，该项目总投资6亿元，未来将推动国际氢能前沿技术在中国落地。
图源北京亦庄
据了解，该项目的实施主体是道依茨股份有限公司（简称“道依茨”）和中关村至臻环保股份有限公司（简称“中关村环保”）成立的合资公司。通过中关村环保和道依茨公司合资合作，能够快速将氢气内燃机技术与环保体系相结合，抢占氢能源示范应用场景及市场。
作为道依茨在中国设立的首个氢能应用项目，也是北京市近年来在氢能领域引进的一大重点外资项目，中关村道依茨氢气内燃机合资项目将引进全球领先的氢气内燃机技术，开发氢气内燃机产品，并提供高效的零碳清洁能源解决方案，推广氢能源示范应用场景。
本项目是在促进能源绿色低碳转型、应对气候变化方面开展国际合作的重要举措，对于推动氢气内燃机技术更新迭代、助力能源转型、深化交通运输领域减碳具有重要意义。依托道依茨公司技术及供应链优势，将促进完善国内氢气内燃机技术产业链，带动氢能产业快速发展。
中关村道依茨氢气内燃机合资项目的签约落地，将进一步完善北京经开区氢能产业生态，促进强链补链。
资料显示，道依茨于1864年创立于德国科隆，是现今世界上历史最悠久的，世界领先的发动机独立制造厂商，作为全系列发动机专家，道依茨提供功率范围从25KW到520KW的水冷和风冷发动机，可广泛应用于工程机械、发电机组、农用机械，商用车辆、铁路机车和船舶，并应用于各种专业配套用途领域，同时在氢气内燃机研究方面独树一帜。
值得一提的是，道依茨先后开发了世界第一台往复式内燃机、第一台四冲程内燃机、第一台矿用内燃机车、第一台风冷柴油机，并将于年内实现全球第一款氢气内燃机的量产。
2023年落幕，氢内燃机还面临怎样的难题？
道依茨并非首家开启氢内燃机布局的大企业。
氢内燃机，也叫氢燃料发动机、燃氢发动机、氢气发动机，是以传统内燃机为基础，通过改变燃料供应系统、喷射系统以及燃料等，燃烧氢气产生动力，从而驱动车辆的行驶。与传统的燃油发动机相比，氢内燃发动机不会产生有害气体，也可以达到零排放的目的，因此成为了环保和节能领域的研究热点。
事实上，当前从国际趋势上看，氢能是实现碳达峰、逐步达到碳中和的最佳选择，氢内燃机也迎来了发展机遇。同时，国家对氢能产业的重视以及“十四五”期间内燃机相关项目得到支持，也在一定程度上激发了产业热情。
氢内燃机具有成本优势和技术基础。
在业内专家看来，作为氢能汽车的两个发展方向，氢内燃机与氢燃料电池技术并不冲突，两者在商用车领域均具有较为广阔的发展前景，但同时也都面临着成本高、配套设施短缺、缺乏完善顶层设计以及产业链薄弱等诸多挑战。
另一方面，氢内燃机的原理类似于传统内燃机，保留了其主要结构与系统，对氢气燃料的成分变化不敏感。因此，在燃料使用要求方面，对氢气纯度的要求较低。同时，氢内燃机不需要贵金属催化剂，也在很大程度上解决了燃料电池技术的高成本问题。
更重要的是，氢内燃机可以使用传统内燃机的大部分零部件，因此能大幅降低制造成本。“在大家的固有印象里，中国车企在传统汽车领域一直处于落后状态，但事实早已今非昔比。”业内工作人员表示，经过多年的努力，我国内燃机技术已经取得了长足进步，尤其在先进燃烧技术、智能控制技术、有害排放控制、整机轻量化等方面取得了丰硕成果，不落后于跨国车企。在大力发展氢内燃机的当下，可以更好地让中国车企充分发挥多年来在内燃机领域积累的实力，从而实现资源的优化配置。
“与燃料电池相比，氢内燃机与传统内燃机有更多的共性技术链，包括一些关键零部件等，可沿用现有内燃机工业体系进行开发，可在原有技术细节优化的基础上快速进入市场，大幅缩短研发周期，技术转化更有成本优势，具备了初步的产业基础。”国家燃料电池汽车及动力系统工程中心副主任马天才曾公开表示。
此前，中国汽车工程学会副理事长、商用车碳中和协同创新平台专家委员会主任李开国对外公开表示，国内外多家商用车及内燃机企业入局氢内燃机赛道，加快氢内燃机技术探索，积极推动双碳目标的实现；预计氢内燃机在2025年左右达到量产条件。
据了解，目前不仅长安、上汽、一汽和潍柴等国内企业正在进行氢内燃机的前期开发和设计工作，而且包括丰田、马自达、康明斯等跨国车企也纷纷进行氢内燃机的开发和应用。2023年，国内氢内燃机发展动态如下所示。
全球氢能根据公开信息整理，存在疏漏
2023年，氢内燃机发展突破不断，“芝麻开花节节高”，但目前，我国氢内燃机发展还处在初始阶段，很多领域仍有空白，还需要政策支持和企业高校协同突破技术瓶颈。
必须要面对的是，与氢燃料电池一样，氢内燃机的推广与应用也受制于产业链与配套基础设施等问题——
政策上，在目前出台的相关国家和地方的政策和规划文件中，均将氢能在道路交通领域的应用聚焦在氢燃料电池技术方面，很少提及氢燃料内燃机，在各地出台的关于氢能的中长期发展战略规划里，同属于氢能应用的氢内燃机很少被提及。在汽车产业政策中还未将氢内燃机纳入新能源汽车政策规划体系，也就是说，氢内燃机还未获得正规授权，难以实现车辆上牌，使得不能获得相应的财税、政策和科技补贴红利，较大程度限制了其发展进程。
氢内燃机相关技术标准不完善，缺乏检验检测认证相关法规，标准化体系化工作亟待建立健全。
氢能基础配套设施建设缺乏，氢气的能源属性及工业属性未进行区分。氢气属于易燃气体，作为重要的工业原料之一，始终以危化品进行管理，一定程度上限制了氢在道路车辆上的广泛应用。有专家呼吁氢气参照天然气管理模式，将氢气纳入能源管理范畴。
“加快国家燃氢内燃机全产业链发展步伐，离不开国家出台以鼓励燃氢内燃机动力技术全领域应用示范为指导方向的相关扶持政策。”2023年年初，玉柴股份电气技术高级技师在2023年两会上建议国家加大燃氢内燃机动力在全产业链的发展，“建议国家能够立足于燃氢内燃机动力装备多领域示范、氢能动力系统测试验证等应用场景，指导我国企业开展分布式、模块化的高效灵活制氢关键技术研究与示范项目，加快燃氢内燃机动力在我国的推广应用。”
另外需要注意的是，虽然企业接连发布氢内燃机点火的消息，不少厂商也推出了样机，但还有不少技术工作要做，比如，基础验证及突破氢气喷嘴等关键零部件瓶颈，同时，研究者们还在通过改进内部燃烧过程、优化氢气混合比例、使用催化剂等技术手段，进一步提高氢内燃发动机的效率与稳定性，以保障可靠性和安全性。
此外，技术上，氢燃机还有个重要挑战来自于热效率，据业内相关人士透露，当前相关企业都在致力于通过现有内燃机研发资源，开发高效率燃氢发动机技术，缩小其与燃料电池动力效率的差距，甚至做到与燃料电池动力相同的效率。
关于氢内燃机的未来，博世方面表示，到2030年，其氢气内燃机销量将超过10万台。该公司人士认为：“氢发动机具备柴油发动机的所有功能，但最重要的是，它不仅是碳中和产品，还将助力快速且经济高效地进入氢动力移动出行领域。”
如今，在全球能源绿色化的大背景下，不同的动力路线擅长的领域和场景不尽相同，逐渐呈现出百花齐放的市场格局，氢内燃机作为能够实现传统化石能源替代的可行性技术路线，前路漫漫亦灿灿。
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