首个国家层面氢能产业标准体系建设指南发布：氢内燃机迎发展新机遇

常 青 | 文

2023年8月8日，国家标准委与发改委、工信部、生态环境部、应急管理部、国家能源局等部门联合印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》(以下简称《指南》)。这是国家层面首个氢能全产业链标准体系建设指南。

《指南》指出，氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标，具有重要意义。《指南》系统构建了氢能制、储、输、用全产业链标准体系，涵盖基础与安全、氢制备、氢储存和输运、氢加注、氢能应用5个子体系。

氢内燃机名列氢能应用之中，凸显发展态势良好

此次《指南》将氢内燃机纳入氢能应用领域

目前，国家对电动汽车、氢燃料电池汽车已出台各种扶持和补贴政策，氢内燃机作为实现双碳目标的重要解决方案，虽然地方和头部企业在如火如荼的发展氢燃料内燃机，将氢内燃机列入双碳行动解决方案，但仍需国家引领各地共同推广。

笔者发现，国家层面的政策和规划文件中均将氢能在道路交通领域的应用聚焦在氢燃料电池技术方面，很少提及氢内燃机。氢能在全国各地遍地开花，相关中长期发展战略规划相继出台，燃料电池成为氢能战略中的重要关键词。然而同样是属于氢能应用的氢内燃机，却没有在这些规划中明确被提及，如2022年3月发布的氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)中强调有序推进交通领域示范应用，结合道路运输行业发展特点，重点推进氢燃料电池中重型车辆应用，有序拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间，逐步建立燃料电池电动汽车与锂电池纯电动汽车的互补发展模式。2025年发展目标位燃料电池车保有量约5万辆，只强调了氢燃料电池汽车，只字未提氢内燃机。

而在2022年、2023年全国两会和各类政府座谈会、行业研讨会上，行业人士和企业负责人都持续发声，建议将氢内燃机、氢内燃机汽车纳入新能源汽车产业发展规划，国家在支持氢内燃机技术创新和产业化推广方面的支持力度亟需加强。此次《指南》将氢内燃机点名纳入氢能应用领域，另外2023年5月工业和信息化部科技司公开征求对《工业领域碳达峰碳中和标准体系建设指南(2023版)》的意见，其中也指出重点制定氢燃料内燃机等氢能技术和装备标准，凸显氢内燃机发展势头良好，已逐步被政府纳入发展规划体系。

《指南》指出，在氢能应用方面，主要包括燃料电池、氢内燃机、氢气锅炉、氢燃气轮机等氢能转换利用设备与零部件，以及交通、储能、发电核工业领域氢能应用等方面的标准，推动氢能相关新技术、新工艺、新方法、安全相关标准的制修订。

氢内燃机研发热推广冷的“叫好不叫座”现状亟需产业政策扶持

氢内燃机具有零碳排放、高效率、高可靠性和低成本的显著优势，相较氢燃料电池技术，氢内燃机具备较为雄厚的制造基础和低纯度氢燃料要求，成为氢能应用的重要方向之一。从目前的市场看，在乘用车领域纯电动汽车趋势明朗，而重型车存在电动化进程缓慢、燃料电池成本过高等问题。与氢燃料电池相比，氢内燃机成本低，兼容性强，大部分零部件与现有内燃机成熟产品通用，只需对现有内燃机适当改进，可大幅度降低制造成本。氢内燃机良好的燃料适应能力，对氢气纯度、杂质含量等要求不高，且高负荷承载能力强，氢内燃机比氢燃料电池更加适应高负荷工况，更适用于重载、非道路和专用车等领域。在节能减排方面，氢内燃机可满足严苛排放法规，可实现零碳或近零碳排放，与传统内燃机相比排放物少、效率高、发动机寿命长。国内外商用车企业，尤其中重型商用车企业均加速研发氢燃料内燃机。

企业加速研发进程，纷纷点火试车。氢内燃机的研发与设计重点在于喷氢器、曲轴箱通风、氢气发动机专用后处理系统、高效增压系统、专用润滑油等。此外，由于氢气燃烧速度快，燃烧爆压较高，发动机机械负荷大，强度设计是开发的重点之一。缸内直喷氢内燃机可有效抑制回火，并显著提高功率密度，是氢内燃机近阶段的发展热点。

目前，氢内燃机研发已取得阶段性进展，但是存在研发热推广冷的“叫好不叫座”现状。主要原因有以下3个方面：

一是氢内燃机政策法规标准体系亟待完善。在当下政策法规中，氢内燃机还未获得正规授权，难以实现车辆上牌。相关技术标准不完善，缺乏检验检测认证相关法规，标准化体系化工作亟待建立健全；

康明斯氢内燃机重卡

二是氢能基础配套设施建设缺乏，氢气的能源属性及工业属性未进行区分。氢气属于易燃气体，作为重要的工业原料之一，始终以危化品进行管理，一定程度上限制了氢在道路车辆上的广泛应用。有专家呼吁氢气参照天然气管理模式，将氢气纳入能源管理范畴；

三是在汽车产业政策中还未将氢内燃机纳入新能源汽车政策规划体系，不能获得相应的财税、政策和科技补贴红利，较大程度限制了其发展进程。

氢内燃机技术发展迅猛，政策法规加持，未来可期

目前，商用车领域的氢内燃机研发布局推广加速。政府在制定产业政策方面对氢内燃机有所提及和侧重，如：中国汽车工业协会和内燃机学会制定的氢内燃机碳中和技术路线图从燃料层面由石油化工科学研究院标委会制定氢燃料标准、生态环境部在下阶段排放标准中将氢内燃机排放标准纳入现有车船排放标准体系、中汽中心等第三方检测机构建立完善氢内燃机测试试验室、中汽产品认证中心将氢内燃动力汽车纳入产品3C认证等。

此外，重型商用车市场也在不断接纳氢内燃机动力，发动机OEM及零部件企业聚焦核心关键技术，在氢燃油喷射系统(喷嘴)、氢内燃机后处理系统(HOC，SCR)、氢内燃机专用润滑油、氢内燃机涡轮增压器等方面持续研发投入。国内头部企业纷纷开展点火测试、示范运行，如2022年6月8日，一汽解放自主设计研发的国内首款重型商用车缸内直喷氢气发动机成功点火；2022年6月15日，中国重汽与潍柴动力联合发布全国首辆商业化氢内燃机重卡，等等。同时，国外氢内燃机技术不断突破，2023年7月19日，沃尔沃集团和Westport签署成立合资企业意向书，合资企业将帮助Westport的高压直喷HPDI燃料系统技术全球化和商业化，用于长途和越野卡车运输应用。

此次国家层面首个氢能全产业链标准体系建设指南重磅文件的发布，表明国家将开启氢内燃机纳入新能源汽车产业发展规划，出台相关支持政策，着力推动国家加速基础设施建设，支持氢内燃机示范运行。在道路交通领域“双碳”目标引领下，相信未来在技术、市场和政策多重利好因素支撑下，氢内燃机会有很好的发展空间和前景。