图1：氢气喷流在扩散之前的团聚状态被点燃和燃烧。由AIST和川崎重工开发的用于大型商业氢气内燃机的新型燃烧方法。日经CrossTech根据AIST提供的材料汇编而成。
通过对喷射和点火间隔的最佳控制以及EGR（废气再循环）可以减少氮氧化物。增加EGR可以降低燃烧温度并减少氮氧化物。此外，因为没有预混合，所以不太可能发生回火现象。尽管还处于研究阶段，它的最大净热效率已达到54%，氮氧化物排放量为20ppm。这是一项伟大的成就。希望他们能够将其投入实际使用。在制氢方面也有创新，转换效率接近令人惊讶的%氢气内燃机的最大挑战不仅是内燃机本身的技术难度，而且还有氢气的生成和供应。以可以低成本大量制氢，并在加氢站以低成本供应的方法还没有建立。电解水是已知的利用可再生能源制氢的最佳方法，但它效率低下，需要大量的电能。此外，氢气站的建设和维护成本（约5亿日元）很高，而且制氢成本被添加到销售价格中。然而，在目前的氢气站，作为一项政策，价格保持在0至1日元/公斤之间，它的燃油经济性可与汽油混合动力车相媲美，且价格相似。图2：氢气站的高成本
岩谷公司在东京港区芝公园设立的岩谷加氢站
化石燃料或生物质能在加入水的高温下加热分解来提取氢气，这是工业上很常见的制氢方法。然而，这种方法有产生二氧化碳和氮氧化物的问题。虽然钢铁厂和化工厂会产生大量的副氢，但产量不稳定，它们通常在各个公司的内部被再利用，所以我们不能期望太多。关于高效制氢方法的研究正在全世界范围内取得进展。最近，SOKEN公司与名古屋大学合作，发表了一篇关于制氢的划时代论文，我想介绍一下。向电化学电池（像二次电池）的阳极里倒入溶解了废弃生物质能的磷酸溶液，并在电池两端施加约0.5伏的低电压。氢气从另一侧的阴极产生，转换效率几乎为%。难以分解的纤维素（cellulose）很容易被分解。这很令人惊讶。当然，阳极也会产生二氧化碳，但它可以很容易地被回收和再利用。氢气转子没有回火在日本，马自达一直在开发氢气转子内燃机。这是因为转子内燃机与氢燃料很兼容，并且不会回火。由于注入氢燃料的房间和燃烧氢气的房间是不同的，注入氢气的房间的墙壁温度很低，不会被点燃。在马自达的氢气转子内燃机中，氢气被直接注入进气室，空气从被安装在进气口的转子外壳上的喷油器吸入。然后，混合气由转子混合并移至燃烧室，在那里两个火花塞开始燃烧。燃烧的气体移动到排气室并被排出。年，马自达向日本的政府机构和企业租赁销售了PremacyHydrogenREHybrid。它是一款以氢气转子发动机（RE）作为发电机的混合动力车（HEV）。它有一个双燃料系统，可以切换到汽油喷射，这样，即使氢燃料用完，车辆也可以运行。图3：转子作为氢气内燃机很好用。PremacyHydrogenREHybrid，是马自达以前开发的氢气内燃机汽车。后边跟随的是搭载了氢气内燃机的RX-8HydrogenRE。
如果把转子内燃机当做BEV的增程器来用的话，综合考量下不是最好的选择，但氢气转子却是不错的选择。当然，氢气转子内燃机并没有解决冷却损失的问题，热效率也并不理想。不过，在二氧化碳零排放这点上，还是不错的。真诚地希望在年马自达推出的BEV上，能看到氢气转子内燃机能作为增程器。相信现在的马自达可以做到这一点。当然，氢气内燃机也有很多问题，不是一件容易的事。尽管如此，相信在不久的将来，它将成为大型商用车和电动车不可或缺的动力系统之一。END
（部分日文素材来源：日本经济新闻xTECH）
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