氢气发动机汽车--清洁能源的又一好契机

　　进入21世纪，国际上汽车能源多元化趋向愈演愈烈，这是一方面能源消耗大国，面临着以石油为主体的能源经济争奇巨大压力，越来越显示出世界上无法摆脱石油带来的竞争升级战；另一方面，各种替代能源，各具优缺点和不成熟性，致使它们各显神通这只能花相当时间段的考验，才能逐步形成主导形态，但氢能源，无论从那一方面思考，都具有可持续发展的优势。

　　近来，氢气发动机汽车的热度明显上升，它既是清洁能源应用的一个好契机，同时人们看好的是，和燃料电池电动汽车，使用氢气有着同根同源的关系，在氢能源社会建设工程方面，是一个非常合适的过渡，从而分别于汽车进入一个新能源的汽车时代。

　　氢气发动机的应用BMW算是开路先锋。BMW的750HL，5升汽缸发动机轿车上，开发出汽油和氢气需用发动机轿车，这属于第5代的产品。BMW在2000年汉诺威世博会上，有15辆750hL轿车作交通等，令人耳目一新。

　　这证明：氢汽发动机汽车从原理上实用是可行的，液态氢的燃料可以在汽车上应用；即使使用双燃料的油箱，也不会影响到汽车的正常应用，开起来一样方便；在汽车制造方面的进一步改进，对氢气发动机的批量应用，前景非常的好。

　　750hL氢气发动机只是在原型的汽油机上改进的，发动机的排量，缸径，行程，压缩比都没有什么变动，只是在发动机上安装第二套供气管路，氢气是利用储氢罐的压力，被送到发动机上。在此过程中，很重要的是使液态氢的气流化过程。所以在发动机外面要加浓一个热交换器，使氢汽化并加热，经过动力调节，而生成混合可燃气体的。

　　输入氢气的核心部件是电磁阀及相应的电子单元，是由Bosch公司研制供应，借以控制电磁阀的频率和峰值，保持技术应用要求的开闭度和点火特性。

　　当前，750HL发动机在使用汽油和氢汽时，性能上有差距，当排当在5379cm3V12发动机，燃用汽油时，功率为240KW，加速100Km/h，只需6.8秒，最高车速250Km/h；而燃用氢气时，功率为150KW，加速时间9.6秒，最高车速226Km/h，百十里耗氢气40L，一次充气140L，可行驶350Km。当前BMW对下一代氢气发动机的效率和比功率正在继续的挖潜工作中。

　　接着BMW选择了迪拜，布鲁塞尔、米兰，东京和洛杉矶作为“BMW清洁能源巡四之旅”的城市，反映很好。BMW表示，到2020年BMW将会有50%车种采用氢气发动机，近日，750hL在中国科技馆展示，氢动力再次驶入中国。

　　令人惊奇的是，在2003年，日本马自达汽车公司，推出装在新型的Renesis转子发动机的Rx-8跑车上，应用的是氢燃料。马自达公司称，这种车系列将尽快批量生产。

　　当前，对氢燃料制造。加注、储存，提到重要的议事日程，成为国际社会普遍关注问题。氢的制造通常有两种办法，一种是利用煤炭、石油、天然气提取炭氢化合物；一种是直接利用水制取。我国“973”计划项目中，有利用太阳能进行规模制氢的基础研究，目前已在西安交通大学正式启动。近来，武汉工业大学原校长素润章提出，利用我国丰富的水电资源，以电解水制氢，可以达到制氢成本与汽油成本大体相当，达到低成本，规模化制氢要求，目前已开展试点工作。

　　目前，氢的储存方法，最简单的是使用高压氢气瓶，但体积太大，能在大客车上应用，而更先进的办法是应用含太合金板制成的储氢箱，用以储存液态氢。BMW研制一种较实用的储氢箱，强度很高，结构很像保温瓶，箱体由两层隔热板制成，中间抽点空，并常有防撞装置和高受热时，少量的自动排出装置，而最先进的储氢是一种利用纳米碳素纤维求储存氢气，正在加速研制中。

　　BMW联合慕尼里机场速立氢气汽车加注试验站。对高压氢气瓶的中注，给MAN大容加注氢气只需8分钟，但对液态氢加注机，难度大，液氢温度为-253℃，如果用手去合乎，会冻伤的，所以安装一种智能机器手，代替人工加注，加注时间一般4分钟，由于在广阔露天，泄漏一点氢气很快飞散，不会引起大暴炸。

　　我国也十分重视氢能源的研究与开发工作。2003年11月中国和欧盟共同签署了“氢经济国际合作伙伴计划（IPHE）”。今年4月份，在上海举办“中国发展氢燃料汽车战略国际研讨会”，这是由上海社会科院和BMW联合举办的。5月份，由科技部、科协、国际能源协会，在北京联合举办“第二届国际氢能源论坛”。还计划举办“中美氢能发展高级研讨会”，中德举办“中德可再生交通合作指导委员会会议”等活动。我国的氢能源研发已和国际广泛合作和接轨。科技部负责人表示：氢作为21世纪最具发展潜力的清洁能源，中国绝不能落后，既要桑求国际的合作，又要走中国国情的路子，可以说中国已在一些氢能源研究开发及应用示范项目上，取得了一些关键技术上的显著进展。

　　中国氢能源经济的发展，可能分阶段推进：

　　第一：应用并布署氢燃料站和氢燃汽车，开发散布式供氢系统；

　　第二：对氢燃料实行大规模化制作，使进入商品化运作和供应渠道，建设地区性氢能网络；

　　第三：利用并部署可再生资源和核能的氢生产，建设和启用管道网等氢能基础设施；

　　第四：氢能应用不仅在运输方面，在居民生活领域上也占主导地位，氢能成为与电同等重要的终端使用能源。

　　由此可见，中国已经推开了氢能走向社会可持续发展机遇之窗，我们开辟属于中国汽车产业及社会新能源的天空。

　　陈光祖

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