中国生产出世界热效率排名第一柴油机的潍柴动力，突然布局氢能源究竟何为？“双碳”之下的内燃机发展颇受掣肘，中国柴油机能否逆势而为？
潍柴的突然改变潍柴作为中国柴油机的老大，一直在柴油机市场领跑。尤其是设计和制造出世界上热效率最高的柴油机以后，更是让其走上了人生巅峰。就在今年1-9月，潍柴多缸柴油机销量高达81.21万台，同比增长8.25%。而在今年上半年，潍柴的轻型动力柴油机销量相较去年同比增长了174%，其柴油机市场份额占整个市场的19.29%，稳居行业第一。
就是这么一个柴油机巨头企业，突然风向一转，在氢燃料电池大力发展。在今年9月6日潍柴在在投资者互动平台中表示，潍柴已经完成了氢燃料电池的技术研发，其产品可以覆盖50kW-160kW动力需求，已经逐步推向市场。
那么是什么原因让一个在柴油机深耕多年的柴油机巨头，开始进入氢能源的赛道。这是否意味着柴油机要逐步退出市场，被电动机取代？
尤其是随着重卡销量5连降以后，柴油机也遇到了发展瓶颈。今年7月国家制定更严格的柴油机排放标准以后，大家普遍唱衰柴油机。除了国内，放眼全球，大家都在也是如此。
先是沃尔沃汽车公司宣布放弃柴油发动机的研发工作，随后日本日产也放弃柴油机，紧接着奢侈品牌汽车保时捷、宾利也决定不在欧洲市场供应柴油车型。这是否意味着柴油机的时代即将终结？
这两年一大批车企放弃了柴油车，是否意味着柴油机将退出历史的舞台？目前全球都开始了节能减排的工作，各国都是想着法地降低本国二氧化碳的排放量。所以对于内燃机的排放要求愈发的高。
尤其是国家实施内燃机“国六”以后，对于内燃机的排放标准提到了一个新高度，一大批发动机节能减排技术被催生出来。尤其是柴油机的增效减排技术，我已经在之前中国重卡销量5连降那期节目中详细介绍过。所以国六柴油机价格相较国五发动机，销售价格提升了不少。制约了新柴油机的销售量。
而欧洲车企眼看柴油机的开发难度愈发的困难，而开发成本也越来越高昂，干脆放弃了柴油机的研发工作，全部转向了新能源。加上全球“双碳”计划的推行，全球对于内燃机都戴上了有色眼镜，眼看柴油机命运不保，一些柴油机企业开始了自救行动。
如果柴油机要得以幸存，必须要在未来实现碳的零排放。那么寻找一种无碳的燃料，从根源上解决问题就行，那么什么燃料可以做到柴油机零排放？
这个时候就有人看上了以氢为燃料的柴油机，所以不能叫柴油机了，要叫氢燃料内燃机，简称氢内燃机。那么为什么要用氢来代替化石能源？主要原因是氢元素是最轻的，而且氢气是现存的气体之中，氢气的导热性能是最好的。这意味着氢气可以作为发动机的冷却剂。
除此之外氢气的发热值是除了核燃料以外最高的，加上其自身具备燃烧性、燃点高、燃烧速度快的三个特点，所以氢能源的利用形式多样，是最理想的燃料之一 。而我在之前在介绍核动力火箭那期专门提到了氢是核动力火箭的主要推质和冷却剂。
而且氢元素存在极为广泛，水、空气中都有大量的氢元素，而水在地球的储量又极为丰富，极为方便寻找。加上氢可以以气态、液态或固态的氢化物形式储存，储存方式多样且储量又极为丰富，所以氢能在能源届是被认为极具开发价值和利用价值的重要能源之一。
所以才有了潍柴开始研发氢燃料电池，就是希望全面布局，避免“双碳”下柴油机的市场被挤压时，毫无作为。不过柴油机会被淘汰吗？
柴油机真的会被淘汰吗？其实氢内燃机的出现早在170年前，一个脑洞大开的德国慕尼黑钟表匠，开发了一款专门用于皇室钟表的氢内燃机。只能说他格局小了，如果他不断推动氢内燃机，说不定氢能源已经成为主流，人类也许不用面对全球变暖的问题了。
而氢内燃机成为汽车的动力源一直到了1972年，德国大众开发了一款氢内燃机汽车。但是这款汽车并没有量产，造它的原因也是大众的一场秀，就是为了参加美国举行的全球最小污染交通工具比赛，该款车拿到了比赛第一名后，就再也没出现过了。
不过这项技术还是引起了日本企业的好奇。所以在1973年第一次石油危机以后，日本尼桑联合日本武藏工业大学开发了液体氢内燃机汽车，为了获得国内外的资金支持，每年全球的氢能大会，武藏工业大学都会把自家研制的氢内燃机拿出来给大家瞧一眼。
可惜的是该发动机研制出来以后，中东油价大跌，资本瞬间对它失去了兴趣。而后1979年第二次石油危机爆发以后，宝马也开始了氢内燃机的研发工作，虽然量产了几款氢内燃机车，但是氢能并未像石油一样普及，只能铩羽而归，氢内燃机只能当做技术储备留下了。
造成氢能没法普及的原因，也是氢能的一些缺点，首先是氢能的制取技术，虽然氢能制取技术极多，可以利用化石燃料制取，其中就包括煤和天然气制氢方法。这两者原理比较类似，原理可以理解为甲烷和水蒸气混合，在催化剂的作用下生产出一氧化碳和氢气，随后对氢气提纯就好。但是污染极大，尤其是煤制氢的过程有大量的一氧化碳等其他杂质产生，如果普及使用，和烧柴油其实区别不大。
除此之外就是甲醇和氨制取氢气的方法，具体方法参照高中的化学方程式即可，好处是流程短，投资省，能耗低，无环境污染，但是甲醇制取成本较高，所以产量短期内很难提起来。三者的制氢成本都在可接受的范围之内，煤制氢成本为 0． 55 ～ 0． 83 元/m3，天然气制氢成本在 0． 80 ～ 1． 75元/m3之间，及甲醇制氢成本在 1． 5 ～ 2． 5 元/m3之间 。
剩下的就是工业制氢、电解水制氢和生物制氢技术三种。工业制氢利用的是氯碱工业在生产PVC等塑料制品时产生的氢气，以及焦炉炼钢的尾气也会有数量不菲的氢气产生，提纯成本 为 3 ～ 5 元/kg，生产的氢气价格为 8 ～ 14 元/kg，价格不算太划算。
电解水制氢技术，大家回去翻翻孩子们的化学课本就清楚了；而这个生物制氢技术就颇为讲究了，一种是将稻草、麦秆等压制成型后放入 裂解炉进行气化或裂解反应可制 得含氢燃料。
这项技术算得上是给广大农民一个低成本创业的机会，种完地之后的秸秆可以直接出售给相关企业回收能赚钱，还无需焚烧，算得上一举两得。第二种是微生物制氢技术，其原理就利用微生物发酵过程产生氢气，也有利用藻类和光细菌共同产氢，也叫光合产氢技术。
最后一个隆重介绍的光解水制氢。之前我有一期专门介绍了一位带团队来华搞研究的日本院士- 藤岛昭，他的一项研究成果就是发现了二氧化钛在光照下可将水分解成氢气和氧气的过程，在这不在展开，感兴趣的关注可以点击回看一下。
总体来看氢气制取的方法不少，也能大规模生产高纯度的氢，但是利用化石能源制氢方式依旧是利用化石能源，而且在制备的过程中依旧会对环境造成污染。其他方法的产量目前不是很大，且生产成本不低，所以相关研究还会持续一段时间。
其次是氢能源的储存运输技术。因为氢元素是最轻的元素，所以其储存运输的过程会遇到很多麻烦，现在的压力容器主要是由锰钢、镍钢制造，所以氢很容易从金属缝隙中泄漏，而且运锰钢、镍钢更容易和氢发生反应，出现氢脆现象。主要原因是一些金属在含氢介质中长期使用时，材料会吸氢或氢渗导致金属的抗疲劳系数快速退化，发生脆断。
最后是加氢站的问题，目前我国的加氢站只有上百个，相比较满大街中石油和中石化的加油站，少得太多太多，所以很难满足日常需求。其配套设施不完善，也是制约氢能发展的一个因素。
在液氢还没有普及之前，还没有一款产品可以替代柴油作为重型和中型机械设备的动力源。有人说氢燃料发动机可以，氢能还没法批量使用，所以氢燃料电池也是同理。其相关内容我已经在之前氢燃料电池那期提到过，感兴趣的可以回看。
目前来看氢能存在制取、运输和普及三个问题，但这三个问题只要钱到位，问题不大。
但是除此之外，氢能还存在其他问题，其中在技术方面最难克服的就是氢能的早燃、爆燃和回火三个方面。
因为常温以氢气储存，所以密度非常低，要保证续航必然要将燃料箱做得非常大。根据相关数据显示，氢气要达到和柴油一样的效率，燃料箱的体积至少要比柴油大30倍，才能保证一样的效率。
另外，氢气不耐烧，也就是利用率不高，因为氢气热值大，短期内就能烧完。所以在2007年宝马推出了一款使用氢气发动机的汽车7系轿车，耗氢量能达到为3．7kg／百公里，燃料成本大致到了40~60块之间。而欧盟柴油轿车百公里耗油只有4L-5L左右，成本折合人民币大约在28~35之间，加上氢气会导致发动机发生氢脆现象，其安全性也是不得不考虑的因素。
目前来看，氢内燃机很难代替柴油机。所以未来大概率普及的是氢燃料电池，有专家说50年内暂时无法代替柴油。尤其是在船舶、机械制造以及重型军工设备都离不开柴油机，不过长远来看，柴油机的命运必然会经历些挫折。