“引領、變革、即刻Leading.Change.Now.”、“Together Towards Zero共同向零排放 零事故邁進”、“Future Energy Hub未來 能源 中心”、“Zero Emissions零排放”...這是2024 IAA德國交通運輸展上，各大頂尖商用車巨頭，動力系統供應商的展會主題。如果你仔細留意，在未來全球實現交通運輸的可持續性發展上，這次漢諾威展會上已經給出了更為清晰的答案--“Zero Emissions零排放”。

而將這些頂尖巨頭鏈接在一起，實現零排放的路徑正是氫能源。那么，接下來我們一起看看這些新車是如何實現“氫”裝上陣。

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全球共識 氫燃料、氫內燃機

氫氣，作為世界上最清潔的燃料，在商用車未來的運輸之路上，發揮著至關重要的作用，其也是未來物料運輸裝備實現零排放Zero Emissions的關鍵所在。從2024年漢諾威商用車展（IAA TRANSPORTATION 2024）來看，氫氣目前在商用車領域主要應用集中在氫燃料電池以及氫內燃機之上，二者有什么區別呢？

首先，在此次漢諾威車展上，出場次數最多的一定是氫燃料電池重卡。正如，奔馳Actros Genh2氫燃料重卡，兩個特殊的液態氫儲罐和一個特別強大的燃料電池系統是實現高載重量和長續航里程的關鍵，它們是奔馳GenH2卡車的核心。

奔馳Actros GenH2氫燃料電池卡車的兩個不銹鋼液態氫儲罐，具有特別高的儲存能力，總共儲氫容量達80公斤。在實測中，GenH2氫燃料電池重卡實現了單次加注續航1047公里的成績，堪稱頂尖。

而且，這臺奔馳Actros GenH2卡車采用的是液態氫儲能方案，也是我們目前在漢諾威展臺上看到唯一一臺采用液氫的氫燃料電池卡車。由于液氫相對能量密度更高。因此，它可以攜帶更多的氫氣，這有助于延長車輛的續航里程，并使其性能與傳統柴油卡車相媲美。

在沃爾沃卡車的展臺，除了全面的展示其新一代Volvo FH Aero以及電動化產品之外，更是展出了一款FH fuel cell測試車型。沒錯，這也是一款氫燃料電池車型，而并非概念車型。

早在2022年，沃爾沃就已經首次展示了燃料電池卡車。2023年，沃爾沃除了在公共道路測試之外，更是在極寒條件下，對氫燃料電池卡車的各項性能進行了嚴苛的測試，后續隨著驗證測試的進一步完成，將逐步推向市場。

接下來，我們把目光轉移到“氫燃料電池”，它究竟是什么？為何成為了漢諾威氫能商用車領域中的一大主流。

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氫燃料電池 原理簡析

首先，氫燃料電池/電堆與氫內燃機有本質上的區別。氫燃料電池是一種能量轉化裝置，它可以將氫燃料通過化學反應轉化為電能，類似于電化學發電裝置，因此被稱為燃料電池。

氫燃料電池的結構主要由三個組成部分：陽極、陰極和電解質。其中，陽極和陰極涂有催化劑，常用的是鉑、鈀等貴金屬，能夠幫助電化學反應加速進行。電解質則通常采用質子交換膜或固態氧化物。氫燃料電池組是怎么發電的呢？其實可以理解為“電解水”的逆反應。

其主要工作原理為，在氫燃料電池組的陽極板輸入氫氣，在催化劑的作用下，氫分子被分解為帶正電的質子（H+）和帶負電的電子（e-）。分解后的質子可以通過質子交換膜（PEM）到達陰極板，而負電的電子（e-）無法穿過質子交換膜，只能從外部電路從陽極流向陰極，這樣電子的移動就形成了電流。

而電子流向陰極板后，氧氣從空氣中進入燃料電池并與質子和電子發生還原反應，生成水。因此，這里氫燃料電池組的另一個優勢就出來了，排放物只有水和一定的熱量。

正因如此，反應過程中，電子在外部電路移動的過程中就產生了電流。這部分電流經逆變器、控制器等軟硬件的協同后，最終會流向氫燃料電池卡車的電驅橋，從而為車輛提供動力。

簡而言之，氫燃料電池卡車的核心就是氫燃料電堆，它并不能直接為卡車提供動能。在卡車上，它更像是一個“化學發電機”，將氫氣中的化學能轉為電能，工作過程不涉及燃燒，更不會存在內燃機做功過程中的機械摩擦損失和熱量損失，因此，它的能量轉化率通常可以更高。

相較于傳統的純電車型而言，氫燃料電池卡車在續航里程上更有優勢，且加注更加方便。更為重要的是，氫燃料電池卡車的排放物只有水和一定的熱量，因此，它是未來實現零碳排放的關鍵路徑之一。

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氫內燃機 燃燒做功

在此次展會上，氫燃料電池并不是零碳排放唯一解。在曼恩商用車的展臺上，零碳排放的MAN hTGX牽引車 出現了。這款車采用了MAN H4576型直列六缸氫氣發動機，排量16.8升，能夠輸出520匹馬力及2500牛米扭矩，最大扭矩區間覆蓋900轉至1300轉。

在中國重汽的展臺上，氫能技術的應用更是展現的淋漓盡致，除了C9H FCEV氫燃料牽引車之外，黃河X7以更新的姿態站在這個全球舞臺之上，最核心的這是一臺搭載氫內燃機的超低風阻重卡。動力系統上采用的是來自濰柴的WP15-H2-ICE氫內燃機，排量14.56升，輸出功率395千瓦（約合530馬力），最大扭矩2700牛米。

菲亞特XCURSOR 13氫內燃機

氫燃料發動機相對更好理解，其主體以傳統內燃機為基礎，通過改變燃料供應系統、噴射系統以及燃料等，燃燒氫氣產生動力，從而驅動車輛的行駛。可以簡單的理解為燒氫氣的發動機。其最大的優勢同樣是基于“氫氣”來實現零污染、零碳排放。

康明斯X15氫內燃機

正如此次，康明斯展示的X15H氫內燃機一樣，其主要是基于康明斯HELM多燃料平臺所打造。其發動機采用了通用的基礎機架構，即缸蓋以下部分采用了大量通用零部件，而缸蓋上部分則根據不同燃料特性配備不同的零部件，從而實現不同燃料的運行。

至此，氫燃料電池卡車與氫內燃機的原理、區別就比較清晰了。

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零碳排放 誰是主流？

二者優劣呢？可能這就需要從多個維度來權衡。與燃料電池相比，氫內燃機本質上還是屬于內燃機，其技術難度和成本控制都要比氫燃料電池更有優勢，同時還繼承了柴油發動機可靠耐用的出色表現，有著良好的燃料適應能力，后期維保也可以利用現有服務體系，

而氫燃料電池技術線路由于需要更新整套驅動系統，包括氫燃料電堆、儲氫裝置和電驅橋。甚至氫燃料電堆，需要更為復雜的質子交換膜、電極以及氫循環泵來作為支撐，相較之下，無論是技術門檻還是制造成本都遠高于氫內燃機。

但同樣，它的優勢也很明顯，其氫燃料電池的整體能量利用率比氫內燃機更加高效，從長遠來看，其能耗成本更低，在長期運營過程中更具優勢。

整體而言，二者其實更多的是互補關系，它們都有對應的運營場景和目標市場，二者并駕齊驅，何嘗不是一種可能？至于未來市場會做出什么樣的答案，我們把它交給時間。

--結語--

從國內的發展來看，氫燃料電池處于高速發展的階段，但同樣面臨一定的制約。從技術上而言，我國申請的專利技術相對較少，主要集中在電極、催化劑和質子交換膜的燃料電池技術方面，而在高壓儲氫、氫循環泵等部件上對海外供應鏈依賴度相對較高。不過，在以電能技術為首的新能源產業上，我國處于世界領先水平是不爭的事實，一些關鍵技術的突破只是時間問題。

整體而言，無論國內還是國外，氫燃料電池車型、氫內燃機正在飛速發展的階段，在未來全球實現低碳、零碳運輸的背景下，這是趨勢也是定式。