2021年业内期盼已久的燃料电池汽车示范城市群终于靴子落地！政策利好驱动下，二级市场燃料电池板块行情从年初就一路上扬！在”双碳”目标下，如果没有材料层面的重大突破，锂电和氢电就各有的擅长，谁也干不死谁，各有各的发展空间。在这个前提下，燃料电池未来就是一马平川？答案是也未必！近期，沉寂了多年的氢燃料内燃机重新回到人们视野，这意味燃料电池自家兄弟的“同室操戈”大戏马上要开播了！
近日，丰田汽车官方发布了一台搭载1.6T氢燃料三缸发动机的丰田GR Yaris H原型车。据了解，丰田从 2017 年起才开始研究氢气内燃机技术，因此GR Yaris H离量产估计还有相当的距离。雷克萨斯也发布了一款UTV（全地形越野车）车型，搭载了1.0L的氢内燃机，该车很有可能在2025年上市销售。
图1 搭载了氢内燃机的丰田GR Yaris H
多年来，丰田一直是氢燃料电池的最大倡导者，为何同时对内燃机路线感兴趣？是燃料电池技术不香了吗？
在第26届联合国气候峰会上，大众、丰田、宝马、日产、川崎、雅马哈、马自达、斯巴鲁等车企集体拒绝签署《格拉斯哥气候公约》规定在2040年逐步淘汰使用化石燃料的汽车的。
这些传统车企以“在基础设施等方面还没有做好准备情况下，2040年停掉燃油车不现实”为反对理由，本质上是不想完全放弃“内燃机路线”。
原因是氢内燃机的复出，能够满足零碳排放，也能够延续部分车企和内燃机企业在内燃机方面的技术优势，甚至保留整条内燃机产业链条。这个思路对传统车企具有普遍的吸引力！除了丰田之外，国际内燃机巨头康明斯也同时布局了两条路线：在通过收购水吉能发展燃料电池的同时也在发展氢内燃机。
图2 康明斯内燃机
国内在积极推动燃料电池技术发展的同时，也同样没有放弃对氢内燃机的关注。
在政策方面，2021年8月份，工信部在对十三届全国人大四次会议第5736号建议的答复中表示，下一步，研究推动将氢气内燃机纳入其中予以支持；12月3日，工业和信息化部印发《“十四五”工业绿色发展规划》，再次提出发展氢燃料燃气轮机。
在企业方面，一汽在今年4月下线了2.0L的氢内燃机，广汽在今年9月9日也宣布了其首款氢气发动机正式点火成功。潍柴动力也对外宣称，早已经做好氢内燃机技术储备，就等市场时机来了！
图3 广汽氢内燃机点火成功
从国内政策看，不分彼此！支持氢气内燃机路线发展，同样支持纯电动和氢燃料电池汽车。
让人疑惑的是，在纯电动、氢燃料发动机、氢燃料电池这三个路线竞争之下，究竟谁才是汽车未来二十年的最好选择？
氢云链认为，从国家的角度看，技术多样化发展能够最大程度保障产业发展方向不发生严重偏离。但从企业的角度看，毫无疑问要进行痛苦的抉择，毕竟企业以营利为目的。过去十年，丰田专注燃料电池方向，错过了国内纯电动汽车市场的发展，如今丰田进入国内纯电动汽车市场甚至需要借助广汽和比亚迪的技术。
技术进步速度日新月异，多条路线同时发展，企业的选择就更加困难。丰田不差钱，多押注一条技术路线，做个多选题，可以有备无患，但其他差钱的企业就不敢轻易下注，只能做单选题了。
氢内燃机路线有何优势、劣势？
经过长久的争论，锂电与氢电的优劣势都已经非常清晰。但对于氢内燃机的印象大多还停留在十年前搭载了氢内燃机的宝马7上。
图4 氢内燃机宝马7
据悉，当年宝马氢内燃机被搁置的原因包括：
（1）技术方面问题众多。有燃烧，回火，爆震，高负荷时的早燃，部分区域低于着火界限，氢气逃逸，颗粒物排放，烧机油导致氮氧化物排放等等；
（2）效率问题。氢内燃机的燃烧效率与传统内燃机相似，约在30%-40%。但这对比彼时的燃料电池可达60%以上的效率略显偏低。
（3）储氢导致的续航问题。当年的宝马7搭载了8公斤的液氢，但续航甚至没有超过300公里。储氢已不容易，叠加效率不高，导致氢内燃机汽车“短腿”。
（4）配套问题。当年仅有宝马孤身奋战，供应链上没有相应的企业配合，技术迭代难以为继。
经过了十年时间，由于与天然气汽车具有相似性，氢内燃机的技术问题、配套问题能够从天然气汽车的基础上得到解决。这让氢内燃机路线支持者底气大增。
效率方面，燃料电池与氢内燃机效率分布按60%与40%计算，差距达到了50%，体现在能耗上就是百公里耗氢0.6公斤和0.9公斤的问题（按乘用车考虑）。结合储氢问题，体现到整车上就成为续航600公里与400公里的问题——尽管加氢速度很快，但每次开个300公里就去加氢，毫无疑问是个非常糟糕的体验——这相当于宝马7遭遇的关键问题并没有得到解决。
氢内燃机最突出的是成本优势。尽管技术上有所变化，但本质上它还是一台内燃机，成本与传统内燃机不会有什么差距——仅仅是目前的燃料电池价格的1/10甚至1/20。
而且基于内燃机的基础，不需要重新构建产业链。氢内燃机还可以通过与锂电池的配合，形成混动方案，一定程度上缓解由于效率偏低造成的续航问题——内燃机的混动方案是非常成熟的。
显然，氢燃料电池和氢内燃机是自家兄弟“同室操戈”竞争关系，在当下，如果你能接受“低成本且频繁加氢”就可以选择氢内燃机试一下啊！
在轰轰烈烈的电气化浪潮下，氢内燃机可能不仅仅是内燃机产业链的救命稻草，甚至可能是救命方舟！至少内燃机还有在零碳排放要求下进行市场竞争而不是被直接淘汰的可能。无论哪个胜出，受益的都是氢能产业、加氢站运营商。
回到纯电动、氢燃料发动机、氢燃料电池这三个路线如何选择的问题，如果从国家层面技术竞争力的角度看，当初为了避开国内“内燃机和变速箱”技术国内没有优势尴尬，才选择纯电动，终于实现逆袭！现在电气化趋势确定，难道还需要再走回头路？
氢云链认为，除非燃料电池汽车成本幅度达不到市场要求，纯电动汽车充电速度始终解决不了，否则重走内燃机的回头路的意义不大。
可以确定的是，在燃油内燃机统治了一百年之后，未来新能源汽车很可能进入百家争鸣的春秋战国时代，这是中国汽车产业最好的一次抢班夺朝、登上铁王座的机会！
