图：雷诺氢动力概念车Scenic Vision（风景）

新能源的趋势下，除了电气化，氢能源的出现频率也在逐渐增加。不过大多数时候谈到氢动力，它都是以燃料电池的形式存在的。而很明显从今年开始，将氢作为直接燃料，以内燃机形式展现的技术路径也开始更多登上舞台。年初，丰田系车企以及雅马哈等强力外援的加入，高调宣布了其氢燃料V8内燃机的合作项目。一季度尾声，福特又“低调”的提交了针对氢燃料涡轮增压内燃机的部分专利。

近日，雷诺的氢动力概念车Scenic Vision（风景）首发。虽然概念车上还是采用“传统”的氢燃料电池结构，但雷诺表示未来该车型动力来源将是氢燃料内燃机。它有可能是一种怎样的动力呢？当日、美、欧车企都开始在该领域发力，氢燃料内燃机会成为新能源车最终的归宿吗？

图：雷诺氢动力概念车Scenic Vision（风景）

更亲民的氢燃料内燃机？

从车型定位来看，雷诺这台全新的Scenic Vision（风景）车长不足4.5米，就算作为紧凑型SUV，大约与日产逍客的定位更加接近，类似欧洲客户非常喜欢的跨界车形式。所以，无论从这种尺寸的车型所需要的动力来看，还是说从新车的发动机舱布局空间来看。雷诺这款概念车如果采用氢燃料内燃机动力，那么其排量一定不会很大。相比丰田的V8，雷诺的出场无疑更加亲民一些。

图：雅马哈参与打造的氢燃料内燃机

这也带来另一个问题，雷诺是打算全新开发，还是沿用已经问世的成熟汽油内燃机？还是以丰田为例，目前开发的这台氢燃料内燃机，就是在雷克萨斯RC F那台2UR-GSE 5.0L V8的基础上改进而来。福特虽然还没有公布具体应用的发动机型号，但其氢燃料内燃机技术专利，都是围绕品牌非常成熟的涡轮增压技术打造。

回到雷诺这边，目前汽油动力小排量发动机之中，一个是雷诺-日产-三菱联盟与戴姆勒联合开发的1.3T涡轮增压发动机，另一个就是日产奇骏搭载的1.5T涡轮增压发动机。那么这两台排量非常接近的发动机之中，谁更有可能被“改造”呢？个人认为答案可能是1.5T发动机，原因有以下两方面。

首先在技术方面，此前聊福特氢燃料内燃机专利的时候就提过，由于氢极为活跃，作为燃料使用的时候，几乎不用考虑它在缸体内的雾化效果以及扩散问题，相反还得考虑早燃的情况。所以目前汽油机流行的窄缸径、长行程缸体反倒不适合氢燃料内燃机。反之需要大缸径、短行程的传统路径。比如丰田用来改造的2UR-GSE发动机，其口径达到94mm，但冲程只有89.5mm。所以上次也聊过，氢燃料内燃机有可能“复活”高转速发动机。

1.5T不会白来，“大小长短”也合适

在这一块，奔驰M282 1.3T发动机，其缸径为72.2mm，行程达到81.3mm，是典型的长行程内燃机。而日产VC-TURBO系列的可变压缩比发动机，口径为84mm，最大行程90.1mm（最小行程88.9mm），虽然行程仍然相对较长，但是口径与冲程的比例显然要更小一些。这点结合其汽油版特质也可见一斑，在奇骏身上，这台1.5T发动机不仅有300N·m的最大扭矩，并且可以从2800rpm开始一直持续到4400rpm。

图：雷诺氢动力概念车Scenic Vision（风景）

另一方面就属于雷诺-日产-三菱联盟的战略部分了。结合当下动力系统开发的成本，以及各大主流车企降本增效的必然趋势。花了大价钱开发，集各类技术于一身的VC-TURBO 1.5T发动机，显然不会因为奇骏的尝试之后就“封存”。相反，无论是借助混动、增程，甚至是潜在的氢能源，雷诺-日产-三菱联盟势必都将持续在这台发动机上面做文章。比如前不久日产就发布了逍客e-POWER车型，其搭载的就是1.5T发动机，但只是作为“增程器”存在罢了。

可变压缩比等等都用得上，考验在调校

而如果以这台1.5T为基础，进行氢燃料改造的话，将会如何进行呢？首先需要面对的还是氢作为燃料，过于敏感的问题。一方面，“烧氢”需要通过高压缩比来抑制其早燃和回火的现象。另一方面，如果通过涡轮增压形式来加压，又得面临高温对氢燃料的影响。丰田的办法是采用原本底子就能达到12.3：1的压缩比的自然吸气发动机，福特的办法是双进气阀稀薄燃烧，雷诺呢？

雷诺自然得把可变压缩比用起来，这一技术在汽油机时代更多是抑制爆震，兼容高、低工况下油耗与动力输出的关系。在氢燃料的情况下，目前8-14：1的压缩比可调范围，参考其它车企的基础，应该已经足够。只不过根据燃料的变化，肯定得针对性进行调校。另一方面，目前混合喷射的技术路径恐怕不太适合氢燃料。尽可能减少氢对于发动机各种部位的“侵蚀”是非常有必要的，所以调整后的高压直喷或许才是氢燃料内燃机的归宿。

图：福特氢燃料内燃机部分专利图

接下来就是进、排气与温度。首先，由于氢的热值极高，所以其燃烧所需的空气也更多。不过目前可变气门的技术，各大厂商也都已经运用的非常成熟了。以这台1.5T发动机为例，它也采用了电动可变进气门。排气部分，该发动机则是采用了主流的缸盖集成排气歧管设计。快速热车、减少涡轮迟滞等优势，在氢燃料时代，仍然具有很重要的意义。但是集成设计带来的热管理压力，也比燃油时代更为苛刻。原发动机本身带有一个多流量控制阀，通过可变多路水冷实现更为精确的热管理。改为氢燃料之后，如何进行更为匹配的调校，就考验车企的智慧了。当然，是否能够将氢燃烧后的氮氧化物，通过涡轮增压引入进气端，适当使得过于活跃的氢燃料适当“懒惰”，也是氢内燃机技术路线下的必修课之一。

写在最后：

除了以上的猜想内容之外，还有诸如材料应用、机油润滑、燃烧设计等等课题，我们也只能静待雷诺一一为我们揭开答案了。氢燃料内燃机的发展未来肯定也还会遇到各种各样的问题，但是更多车企的加入，以及氢燃料本身的特质，都让我们有理由期待内燃机与可持续发展并不矛盾的那一天来临。