[汽車之家 發(fā)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(tǒng)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(fā)展，使得內燃機技術又有了煥發(fā)第二春的可能。廣汽研究院的新型發(fā)動機采用了氨氣、甲醇和氫氣作為燃料，在國家大力發(fā)展氫能的戰(zhàn)略背景下，或許能在未來汽車動力系統(tǒng)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(shù)|詢價)氫混版正式亮相，據稱該車是行業(yè)首款搭載氫氣發(fā)動機的氫混整車，氫能動力系統(tǒng)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(xù)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(huán)保燃料。相比氫氣，甲醇和氨氣在運輸上的突出優(yōu)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(guī)模商業(yè)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(xiàn)高密度氫能儲運；而甲醇在常溫常壓下就是液態(tài)，儲運成本會比氨氣更低。

● 甲醇和氨氣發(fā)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(fā)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(huán)�？稍偕�燃料范疇。

● 氫氣、氨氣、甲醇發(fā)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(tǒng)小型化程度這三個方面去看看這三種新型發(fā)動機。首先從動力性來看，甲醇發(fā)動機≈氫氣發(fā)動機>氨氣發(fā)動機。這個比較好理解，采用燃燒速度越快的燃料，發(fā)動機動力性能也就越強。

　　而甲醇發(fā)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(huán)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(fā)動機的燃料存儲與供給系統(tǒng)與汽油發(fā)動機類似，這方面成本增加不多，但發(fā)動機燃燒過程中產生的甲酸腐蝕現(xiàn)象需要特殊的金屬防腐涂層應對，增加了發(fā)動機零部件的制造成本。對于氨氣發(fā)動機，其儲氨容器制造成本介于儲氫容器和傳統(tǒng)汽油油箱之間。氨氣發(fā)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(tài)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(tài)方式存儲，所以其存儲容器與傳統(tǒng)汽油油箱類似，也可以做成不規(guī)則造型進一步提升空間利用率。從目前的的研究數(shù)據來看，在續(xù)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(fā)動機車型>氨氣發(fā)動機車型>氫氣發(fā)動機車型。

● 高低溫適應性和耐久性

　　氫氣發(fā)動機和氨氣發(fā)動機在高低溫適應性方面與汽油差異不大，而甲醇發(fā)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(wěn)定發(fā)展，在冷啟動方面存在一系列的挑戰(zhàn)。

　　氫氣發(fā)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(fā)動機來說，低溫并不是其主控因素，氨氣燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷�，如何提升著火速度才是技術難點。

　　在極端情況下，只有在發(fā)動機長期低溫低負載工況運行時，才會出現(xiàn)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(fā)動機上同樣存在。在發(fā)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(fā)生。