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[汽車之家 發動機技術] 隨著純電動車技術的不斷成熟，綜合性能不斷提升，傳統燃油車的市場在不斷萎縮。在過去的一段時間里，內燃機技術在很多消費者眼中已是一種接近淘汰的技術了。然而，新能源技術的突飛猛進式發展，使得內燃機技術又有了煥發第二春的可能。廣汽研究院的新型發動機采用了氨氣、甲醇和氫氣作為燃料，在國家大力發展氫能的戰略背景下，或許能在未來汽車動力系統中占據重要的一席之地。

在今年的廣汽科技日上，廣汽傳祺E9(參數|詢價)氫混版正式亮相，據稱該車是行業首款搭載氫氣發動機的氫混整車，氫能動力系統具備高壓縮比及爆震抑制技術，將為車輛提供強勁動力，氫耗低于1.4kg/100km，綜合續航將近600km。

● 氫能指的不僅僅是氫氣

豐田Mirai作為全球最先量產的氫能源汽車，采用了氫燃料電池技術。它的燃料是存儲在高壓氫氣罐中的氫氣。在媒體的鋪天蓋地的宣傳下，豐田Mirai的氫燃料電池技術一時間成為了氫能汽車最熱門的技術路線。實際上，氫能不止氫氣一種，采用氫氣作為原料制備的甲醇和氨氣也屬于氫能范疇。

利用綠氫合成的甲醇和氨氣，從某個意義上來說也屬于是環保燃料。相比氫氣，甲醇和氨氣在運輸上的突出優勢，能夠大大降低其終端售價。

在這樣的背景下，甲醇和氨氣等利用綠氫制備的物質便可看成是氫氣的載體，極大地降低儲運成本，成為氫能大規模商業化的一種可行思路。氨氣在常溫加壓的情況下就可以液化，有利于實現高密度氫能儲運；而甲醇在常溫常壓下就是液態，儲運成本會比氨氣更低。

● 甲醇和氨氣發動機不是零排放，但促成了碳中和

甲醇完全燃燒產物為二氧化碳和水，燃燒不充分時產生一氧化碳（可利用三元催化器催化轉換為二氧化碳）。所以甲醇燃燒和汽油燃燒一樣，都會產生二氧化碳這種溫室氣體的。所不同的是，由綠氫制備的甲醇是一種可再生能源。

由于氨氣的制備需要氮氣，發動機燃燒氨氣后生成氮氣，所以理論上不會改變大氣中氮氣的總量，也屬于環保可再生燃料范疇。

● 氫氣、氨氣、甲醇發動機各有怎樣的特點？

針對普通消費者關心的問題，我們從動力性、制造成本以及系統小型化程度這三個方面去看看這三種新型發動機。首先從動力性來看，甲醇發動機≈氫氣發動機>氨氣發動機。這個比較好理解，采用燃燒速度越快的燃料，發動機動力性能也就越強。

而甲醇發動機要面臨的問題是燃料在燃燒過程中會產生甲酸，這種物質會引起金屬零件的腐蝕問題，所以需要對相關金屬零件（如甲醇噴射器）進行獨特的防腐涂層處理。氫氣在一定條件下有可能對金屬具有腐蝕性，導致金屬產生氫脆或者氫腐蝕，零部件（如氫噴射器）需要選擇合適的材料、防氫脆處理、表面涂層保護、控制氫氣環境等。

同時，氫氣對金屬的腐蝕性也需要采取對應的措施來避免，增加了制造成本。甲醇發動機的燃料存儲與供給系統與汽油發動機類似，這方面成本增加不多，但發動機燃燒過程中產生的甲酸腐蝕現象需要特殊的金屬防腐涂層應對，增加了發動機零部件的制造成本。對于氨氣發動機，其儲氨容器制造成本介于儲氫容器和傳統汽油油箱之間。氨氣發動機的成本主要增加在其特殊的預燃室和相關部件上面。

氨氣雖然也需要高壓容器存儲，但其內容物為液態氨，能量存儲密度大，體積會比儲氫罐更小。而甲醇可以在常溫下以液態方式存儲，所以其存儲容器與傳統汽油油箱類似，也可以做成不規則造型進一步提升空間利用率。從目前的的研究數據來看，在續航里程目標設定和車型大小相同的情況下，空間利用率由高到低的排序為甲醇發動機車型>氨氣發動機車型>氫氣發動機車型。

● 高低溫適應性和耐久性

氫氣發動機和氨氣發動機在高低溫適應性方面與汽油差異不大，而甲醇發動機由于燃料在低溫下汽化困難，不利于燃燒初期火焰的穩定發展，在冷啟動方面存在一系列的挑戰。

氫氣發動機燃燒產生的水在低溫條件下容易結冰，因此可能存在停機前缸內殘留的水凝結在火花塞電極附近，導致下次冷啟動困難的潛在問題。對于氨氣發動機來說，低溫并不是其主控因素，氨氣燃燒火焰傳播速度慢，如何提升著火速度才是技術難點。

在極端情況下，只有在發動機長期低溫低負載工況運行時，才會出現燃燒產物水與機油相互摻雜，引起機油稀釋，進而引起機械摩擦副磨損，這種機油稀釋或機油乳化可能性在汽油發動機上同樣存在。在發動機設計過程中，廣汽已經有針對性措施避免此類問題的發生。