[汽车之家 发动机技术] 随着纯电动车技术的不断成熟，综合性能不断提升，传统燃油车的市场在不断萎缩。在过去的一段时间里，内燃机技术在很多消费者眼中已是一种接近淘汰的技术了。然而，新能源技术的突飞猛进式发展，使得内燃机技术又有了焕发第二春的可能。广汽研究院的新型发动机采用了氨气、甲醇和氢气作为燃料，在国家大力发展氢能的战略背景下，或许能在未来汽车动力系统中占据重要的一席之地。
在今年的广汽科技日上，广汽传祺E9(参数|询价)氢混版正式亮相，据称该车是行业首款搭载氢气发动机的氢混整车，氢能动力系统具备高压缩比及爆震抑制技术，将为车辆提供强劲动力，氢耗低于1.4kg/100km，综合续航将近600km。
● 氢能指的不仅仅是氢气
丰田Mirai作为全球最先量产的氢能源汽车，采用了氢燃料电池技术。它的燃料是存储在高压氢气罐中的氢气。在媒体的铺天盖地的宣传下，丰田Mirai的氢燃料电池技术一时间成为了氢能汽车最热门的技术路线。实际上，氢能不止氢气一种，采用氢气作为原料制备的甲醇和氨气也属于氢能范畴。
利用绿氢合成的甲醇和氨气，从某个意义上来说也属于是环保燃料。相比氢气，甲醇和氨气在运输上的突出优势，能够大大降低其终端售价。
在这样的背景下，甲醇和氨气等利用绿氢制备的物质便可看成是氢气的载体，极大地降低储运成本，成为氢能大规模商业化的一种可行思路。氨气在常温加压的情况下就可以液化，有利于实现高密度氢能储运；而甲醇在常温常压下就是液态，储运成本会比氨气更低。
● 甲醇和氨气发动机不是零排放，但促成了碳中和
甲醇完全燃烧产物为二氧化碳和水，燃烧不充分时产生一氧化碳（可利用三元催化器催化转换为二氧化碳）。所以甲醇燃烧和汽油燃烧一样，都会产生二氧化碳这种温室气体的。所不同的是，由绿氢制备的甲醇是一种可再生能源。
由于氨气的制备需要氮气，发动机燃烧氨气后生成氮气，所以理论上不会改变大气中氮气的总量，也属于环保可再生燃料范畴。
● 氢气、氨气、甲醇发动机各有怎样的特点？
针对普通消费者关心的问题，我们从动力性、制造成本以及系统小型化程度这三个方面去看看这三种新型发动机。首先从动力性来看，甲醇发动机≈氢气发动机>氨气发动机。这个比较好理解，采用燃烧速度越快的燃料，发动机动力性能也就越强。
而甲醇发动机要面临的问题是燃料在燃烧过程中会产生甲酸，这种物质会引起金属零件的腐蚀问题，所以需要对相关金属零件（如甲醇喷射器）进行独特的防腐涂层处理。氢气在一定条件下有可能对金属具有腐蚀性，导致金属产生氢脆或者氢腐蚀，零部件（如氢喷射器）需要选择合适的材料、防氢脆处理、表面涂层保护、控制氢气环境等。
同时，氢气对金属的腐蚀性也需要采取对应的措施来避免，增加了制造成本。甲醇发动机的燃料存储与供给系统与汽油发动机类似，这方面成本增加不多，但发动机燃烧过程中产生的甲酸腐蚀现象需要特殊的金属防腐涂层应对，增加了发动机零部件的制造成本。对于氨气发动机，其储氨容器制造成本介于储氢容器和传统汽油油箱之间。氨气发动机的成本主要增加在其特殊的预燃室和相关部件上面。
氨气虽然也需要高压容器存储，但其内容物为液态氨，能量存储密度大，体积会比储氢罐更小。而甲醇可以在常温下以液态方式存储，所以其存储容器与传统汽油油箱类似，也可以做成不规则造型进一步提升空间利用率。从目前的的研究数据来看，在续航里程目标设定和车型大小相同的情况下，空间利用率由高到低的排序为甲醇发动机车型>氨气发动机车型>氢气发动机车型。
● 高低温适应性和耐久性
氢气发动机和氨气发动机在高低温适应性方面与汽油差异不大，而甲醇发动机由于燃料在低温下汽化困难，不利于燃烧初期火焰的稳定发展，在冷启动方面存在一系列的挑战。
氢气发动机燃烧产生的水在低温条件下容易结冰，因此可能存在停机前缸内残留的水凝结在火花塞电极附近，导致下次冷启动困难的潜在问题。对于氨气发动机来说，低温并不是其主控因素，氨气燃烧火焰传播速度慢，如何提升着火速度才是技术难点。
在极端情况下，只有在发动机长期低温低负载工况运行时，才会出现燃烧产物水与机油相互掺杂，引起机油稀释，进而引起机械摩擦副磨损，这种机油稀释或机油乳化可能性在汽油发动机上同样存在。在发动机设计过程中，广汽已经有针对性措施避免此类问题的发生。
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