氫燃料內燃機VS燃油內燃機VS氫燃料電池

電動知家消息，近日，豐田汽車社長豐田章男，在微博發消息稱讚氫燃料汽車。豐田章男表示，上週末，他們駕駛搭載氫燃料發動機的賽車參加了NAPAC富士SUPER TEC 24小時耐力賽的第三場賽事。

那氫燃料內燃機和燃油內燃機相比又有哪些優勢呢？

燃燒與排放

氫氣在燃燒過程中由氫氣與空氣參與燃燒而產生能量，燃燒產物以水爲主，但由於空氣中還含有氮氣，因此在燃燒過程中還是會產生氮氧化合物，對環境仍舊有一定的影響，但沒有碳元素，也就沒有碳排放。而組成燃油的基本元素是碳和氫，還有少量氧、硫、氮等元素，因此在氮氧化合物和碳排放是不可避免的。

擴散性

氫氣具有極高的擴散速度，氫氣在進入燃燒室後，能夠以很快的速度填充整個燃燒空間，這就意味着，以氫氣作爲燃料能夠更好地實現均質燃燒，從而提高發動機地效率。而燃料油則不具備這方面的優勢。

燃燒價值

汽油的能量密度爲12500Wh/kg，但在實際中能用到的只有4000Wh/kg，而氫的能量密度約爲33000Wh/kg，70MPa的儲氫罐體積密度只有1/6.5。氫燃料的燃燒價值是非常高的，相當於是焦炭的4.5倍，酒精的3.9倍，汽油的3倍。

燃料密度

氫氣的密度比較低，也就在燃燒室中具有較低的空燃體積比。而由於汽油是液體，所佔的體積較小，所以具有很高的空燃體積比。在既定的空間內，空氣越少，越是不利於燃料的燃燒的。同時也由於氫氣由於密度小，裝載氫氣的燃料罐必須要很大，這裡不但佔據了很多空間，還會影響車輛的外觀。

而同樣以氫燃料作爲動力的氫燃料電池，在和氫燃料內燃機相對比時又有何異同點呢？

工作原理

氫燃料電池的本質是一個發電裝置，利用氫氣和氧氣產生電化學反應從而釋放出電能和熱能，在反應過程中生成水，在這個過程是完全脫碳的，同時也不會產生其他氮氧化合物。因此，與氫燃料內燃機相比，它更環保，更符合碳達峰、碳中和的需求。

續航

由於氫燃料內燃機就和氫燃料電池在產生能量的方式上有所差異，前者通過燃燒的方式，後者通過電化學反應的方式，使得兩者的憂慮也有所差異，在消耗等量氫氣的基礎上，氫燃料電池會有更多的續航里程。

成本

氫氣燃料電池在電化學反應過程中，所使用的催化層比較嬌貴，因此對其中的過濾系統的要求也比較高，需要的氫氣純度一般腰子99.99%以上，也就使其成本更高。

以氫燃料作爲動力是大勢所趨，目前在車、船、飛機、電力系統、電網供電等方面已經開始應用和示範，未來將有更大的發展潛力、更多的發展機遇。