氢内燃机复兴全梳理:川崎丰田各方怎么说?

摘要:川崎重工与丰田加速布局氢内燃机,作为燃料电池低成本替代方案,各方正推动氢能双轮驱动发展。

据日经亚洲及多家媒体报道,氢燃料内燃机正作为燃料电池的低成本替代方案重获行业关注。川崎重工与丰田汽车近期分别公布了在小型发电装置、赛车及机器人等领域的研发进展,双方此前已宣布合作开发氢燃料发动机。业界普遍认为,氢内燃机与燃料电池应作为“双轮”同步发展,以加速氢能普及并降低整体使用成本。

川崎氢内燃机模型

从技术积累到产品落地,氢内燃机路线经历了长期探索。2021年,川崎重工在商业政策说明会上首次展示直列四缸氢燃料引擎概念,当时因储运瓶颈备受质疑。2022年9月,川崎与丰田正式宣布共同研发氢燃料发动机,这是继丰田与雅马哈合作后的又一重要联盟。2023年起,丰田启动液氢技术试验,并在储氢罐内部搭载超导电机。今年6月,丰田GR卡罗拉氢内燃机赛车亮相日本超级耐久系列赛,实测性能对标传统燃油车。与此同时,川崎重工推出名为O'Cuvoid的小型氢燃料发电装置,目标单台功率35千瓦,并计划将其应用于Corleo四足仿生机器人,预计2035年落地。美国市场研究机构Future Market Insights预测,2036年全球氢内燃机市场规模将突破200亿美元,有望超过同年燃料电池市场。

针对技术路线选择,各方立场逐渐清晰。川崎重工专务董事Yoshimoto Matsuda表示,氢内燃机系统成本不足燃料电池十分之一,且可沿用现有维修工艺,对氢气纯度要求更低,二者应作为氢能产业“双轮”同步发展。丰田会长丰田章男以车手身份参赛后称:“氢能赛车终于能驰骋赛道,我们奔赴未来的探索之路仍在继续。”三菱扶桑卡客车公司透露,其重卡氢内燃机80%零部件沿用现有柴油卡车配件,旨在控制成本。印度塔塔汽车也同步布局氢动力重型卡车研发。相比之下,燃料电池虽转化效率达60%且排放更低,但依赖贵金属催化剂,制造与维护成本显著更高。能源巨头ENEOS则致力于通过多种途径解决氢气存储和运输难题,为产业链提供支撑。

氢内燃机内部结构

氢内燃机的复兴对产业格局产生多重影响。在成本端,内燃机核心材料为铁铝,无需铂等贵金属,大幅降低制造门槛;同时可利用混合天然气驱动,缓解高纯氢供应压力。在应用端,该技术正从乘用车扩展至发电机、重卡、机器人等多元场景,有望创造新需求以摊薄氢气成本。日本政府设定2050年氢气供应量提升至2000万吨的目标,规模化量产成为关键路径。然而挑战同样严峻:日本加氢站数量已从2022财年的179座降至约150座;当前工业制氢价格约每标准立方米100日元,远高于2050年20日元的目标价;电动车电池性能持续迭代亦构成直接竞争。此外,特朗普再度就任美国总统后,全球能源市场出现化石能源回暖趋势,可能影响氢能政策支持力度。

氢能多元应用场景

截至发稿,川崎重工O'Cuvoid发电装置仍处于功率优化阶段,企业目标十年内将该业务打造成千亿日元规模。丰田方面,GR卡罗拉赛车已完成耐力赛实测,液氢技术与超导电机集成进入验证期。三菱扶桑与塔塔汽车的重卡项目尚在研发中,具体量产时间有待确认。值得注意的是,尽管氢内燃机在响应速度和成本上占优,但其燃烧过程仍会产生氮氧化物,环保性能弱于燃料电池。业内共识是,单一技术难以支撑氢能未来,需根据应用场景差异化部署。绿氢生产成本高昂仍是制约因素,可再生能源电解水制氢的商业化进程将决定氢能产业的长期可持续性。

川崎氢燃料摩托车

以上信息截至2026年7月5日,后续进展有待官方进一步确认。