一、氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)
氫燃料電池的基本原理是利用電化學(xué)反應(yīng)將存在于燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。1、氫燃料電池工作原理
氫燃料電池工作原理是氫氣通過燃料電池的正極當(dāng)中的催化劑（鉑）分解成電子和氫離子（質(zhì)子）。其中質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜（Proton Exchange Membrane）到達(dá)負(fù)極和氧氣反應(yīng)變成水和熱量。對(duì)應(yīng)的電子則從正極通過外電路流向負(fù)極產(chǎn)生電能。2、氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
氫燃料電池電堆的結(jié)構(gòu)主要有雙極板、膜電極（質(zhì)子交換膜涂覆催化劑層）、氣體擴(kuò)散層、絕緣板等。然后在電堆的基礎(chǔ)上，增加空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)、電子電氣系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)，就構(gòu)成一個(gè)氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，也就是氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。3、氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)車輛應(yīng)用案例
氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)在商用車（卡車、公交車等）領(lǐng)域已經(jīng)有相當(dāng)多的案例，而在乘用車上的量產(chǎn)應(yīng)用案例主要有豐田 Mirai 和現(xiàn)代 NEXO，而寶馬、上汽、廣汽、一汽、長(zhǎng)安等國(guó)內(nèi)外車企都在持續(xù)布局。
二、? 氫內(nèi)燃機(jī)
1、氫內(nèi)燃機(jī)工作過程
氫內(nèi)燃機(jī)是通過燃燒氫來獲得動(dòng)力，這種發(fā)動(dòng)機(jī)跟普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，有吸氣，壓縮，做功以及排氣四個(gè)沖程，只是將燃油換成了氫氣。2、氫內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)
以康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)為例，氫內(nèi)燃機(jī)與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造基本相似，都包括：缸體、曲柄、氣缸蓋、點(diǎn)火系統(tǒng)、安裝部件等；氫內(nèi)燃機(jī)和柴油機(jī)的零部件也部分通用，如：缸體、曲柄及支撐、飛輪殼等安裝部件。零部件高度相似和通用的特點(diǎn)可以發(fā)揮康明斯氫內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，提升設(shè)備的可靠性，在行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型階段起到關(guān)鍵助力。
東風(fēng)馬赫動(dòng)力氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)
3、氫內(nèi)燃機(jī)車輛應(yīng)用案例
氫氣內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用案例有寶馬Hydrogen 7、豐田氫氣內(nèi)燃機(jī)賽車、馬自達(dá)Skyactiv-X等。
馬自達(dá)Skyactiv-X發(fā)動(dòng)機(jī)三、氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和氫內(nèi)燃機(jī)的對(duì)比
兩者的相同點(diǎn)都需要?dú)錃夂脱鯕鈪⑴c反應(yīng)；都需要燃料儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)氫罐；都能給車輛提供動(dòng)力。不同之處在于兩者產(chǎn)生能量的方式不一樣，也導(dǎo)致效率有明顯的差異，所以消耗同樣的氫氣下燃料電池車會(huì)有更多的續(xù)航里程；發(fā)動(dòng)機(jī)制造的方式也完全不一樣；燃料電池的方式相對(duì)于氫氣內(nèi)燃機(jī)更環(huán)保。另外在能量釋放速度上可以做到無差別的，內(nèi)燃機(jī)和燃料電池都可以做到短時(shí)間大功率輸出。未勢(shì)能源氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)（左）濰柴氫氣內(nèi)燃機(jī)（右）兩種路線相比較而言，氫燃料電池的優(yōu)勢(shì)在于轉(zhuǎn)化效率高，污染排放少，商業(yè)化應(yīng)用程度高，尤其是在轉(zhuǎn)化效率方面，氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率很難超過45%，而氫燃料電池的轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)可以達(dá)到60%以上。氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)則在于成本低（是燃料電池的10%左右）、對(duì)氫氣的純度要求不高、可通過現(xiàn)有燃油發(fā)動(dòng)機(jī)改造而來等。此外，由于氫內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷情況下的輸出效率更高，因此更適合用于中重型卡車等商用車領(lǐng)域。
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦氫科技網(wǎng)）：氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)和氫內(nèi)燃機(jī)的比較
