专塑视界获悉，据路透社8月1日消息，全球卡车制造商巨头沃尔沃和曼恩，正悄然改变氢能策略，在新能源转型的浪潮中，选择了一条不同于全面电动化的道路——他们正致力于内燃机的改造，旨在以清洁的氢气内燃机替代传统高污染的柴油发动机。这一举措被视为一种更为迅速且成本效益较高的转型方式，或能为传统内燃机技术注入新的活力。

长途货运中，电池的重量和充电时间是不可忽视的挑战，而氢燃料电池虽能减轻重量并提升续航，但其高昂的转换成本却让许多企业望而却步。因此，卡车制造商及其供应链伙伴开始将目光投向氢内燃机，将其视为一种既能利用现有生产线资源，又能快速响应市场需求的过渡方案。

MAN氢内燃机卡车，图源：路透社

两头押注？卡车制造商们动作频频

当前，氢燃料发动机与氢燃料电池发展的共同瓶颈在于绿色氢的供应不足。为应对这一挑战，欧盟和美国正积极资助绿色氢项目，同时，包括戴姆勒卡车在内的制造商及英国石油公司（BP）等能源巨头也在加大绿色氢项目的投资力度。

曼恩发动机部门的销售副总裁Reiner Roessner指出，随着可再生能源生产的绿色氢逐渐普及，氢燃料内燃机的市场需求将会显著增加。作为实际行动的一部分，曼恩计划通过其首个试点项目，于明年向欧洲市场交付约200辆配备氢燃料发动机的卡车进行测试，这标志着向大规模生产迈出了重要一步。

值得注意的是，卡车制造商并未完全放弃氢燃料电池的研发，他们认为这两种技术在不同车型和应用场景中均有其独特的价值。例如，沃尔沃卡车宣布将推出氢燃料电池卡车，预计在2025年至2030年间上市，同时计划从2026年开始对氢燃料发动机车型进行测试。沃尔沃卡车的首席技术官Lars Stenqvist强调，虽然氢燃料发动机不会成为公司销量的主要驱动力，但预计其销量将相当可观。

潍柴氢内燃机发布，图源：卡车之家

面对挑战，博世、康明斯等关键供应商表示，卡车制造商已广泛接纳氢燃料内燃机，这得益于他们现有的工厂和供应链基础。此外，意大利依维柯集团（Iveco Group）的卡车部门以及美国卡车制造商PACCAR的欧洲子公司DAF也在积极探索氢燃料内燃机的解决方案。

最新动态显示，戴姆勒卡车已推出两款氢燃料发动机原型车，而康明斯首席技术官Jonathan Wood表示，其计划在未来一两年内为不同地区的客户提供测试产品，并预计五年内实现商业化。部分卡车制造商和供应商还提出，在绿色氢燃料广泛应用之前，可以考虑使用天然气或沼气作为过渡方案，这些燃料相比柴油具有更低的排放。

目光聚焦国内，车企及发动机厂商同样存在两头布局的情况。长安、上汽、一汽、广汽、东风等车企，潍柴、玉柴等发动机企业均同时布局了燃料电池和氢内燃机，如广汽氢混版传祺E9、东风马赫动力氢气发动机、一汽解放的氢内燃机重卡等——这些企业在燃料电池领域同样受人关注。

也就是说，对于具备一定实力的制造商而言，“两头布局”才是常态。

相较氢燃料电池，氢内燃机优势互补

在探索零排放动力的道路上，氢内燃机展现出了与氢燃料电池不同的互补特性。

对于发动机制造商而言，氢内燃机能够利用现有的柴油或天然气技术基础，通过适应性改造，轻松转向氢气等清洁能源，实现了技术的平稳过渡。汽车厂商则发现，氢内燃机能够迅速融入现有的汽车动力系统中，有效减少了转型成本和风险。

从成本效益来看，氢内燃机的一大优势在于其能够依托现有的内燃机产业链，避免了重建全新产业链的巨额投入。这不仅保持了产业链的稳定性，还降低了生产成本，使得氢内燃机在商用车领域具有更强的竞争力，初期购置成本相对较低，吸引了众多卡车制造商的关注。

氢内燃机卡车透视图，图源：cntplus

此外，在应用场景上，燃料电池可能难以适应恶劣的作业环境。英国的工程机械巨头JCB就曾提出，对比燃料电池，氢内燃机更适合恶劣的工作环境，例如温差、震动、灰尘、氢气杂质等。

同时，随着氢内燃机技术的不断推广和应用，氢动力所需塑料部件的需求也逐渐增加。塑料行业巨头们开始布局氢内燃机市场，关注相关塑料部件的研发和生产，以满足这一新兴市场的需求。这一趋势不仅为塑料行业带来了新的增长点，也为氢内燃机技术的普及和应用提供了有力支持。

聚焦氢能，早有塑化巨头在布局

从以上我们可以得知，氢内燃机与氢燃料电池车都可以实现零碳排放，从这个角度来看有一定的替代性。但是二者在普及前，都需要共同解决氢的制储运、加氢站、车载储氢设备这三个关键技术的突破，而在这三个层面上，早有塑化巨头在布局。

质子交换膜（PEM）助力高效制氢：PEM也叫质子膜或者氢离子交换膜，是一种致密的离子选择性透过的膜，最早应用于海水淡化与氯碱工业。近年来，质子交换膜成为新能源领域的关键材料，广泛应用于电解水制氢、燃料电池以及全钒液流电池等领域。

质子交换膜由于制备工艺复杂，长期被科慕、戈尔、艾杰旭等美国和日本少数厂家垄断。近年，质子交换膜国产化提速，东岳、科润等企业积极布局。

塑料软管保障加氢站稳定运行：在加氢站的建设和运营中，软管更是发挥着不可或缺的作用。加氢软管是加氢机中的关键部件，用于在加氢机和燃料电池汽车之间建立灵活的高压连接，将氢气安全地加注到车载储氢瓶中。

这种软管必须具备管壁光滑、机械强度高等特点，以确保在高压环境下能够稳定可靠地工作。在塑料方面，加氢站软管主要应用两种材料，分别是聚氨酯（PU）和 高密度聚乙烯（HDPE）。

塑化制氢瓶破局车载储氢关键技术：为了提高氢燃料汽车的行驶里程和负载能力，汽车制造商正在替换沉重且昂贵的钢和铝制氢燃料压力容器材料，转而采用尼龙工程塑料，从而使他们能够简化设计并降低生产成本，也是塑化巨头企业在氢能领域重点发展的方向。

由于氢气压力容器内的压力条件，这些设备的材料解决方案需要承受由极端温度变化、快速填充和减压、以及不同工作条件下的机械应变。

恩骅力的Akulon® Fuel Lock平衡了储氢瓶制造商面临的每一个设计、性能和成本挑战。先进的PA6基材材料提供了制造高强度储氢瓶所需的尺寸稳定性、抗冲击性和加工特性，从而提高了车辆的可靠性和安全性，可有效用于储氢瓶的内胆。

恩骅力储氢瓶PA方案，图源：恩骅力

巴斯夫Uitramid® PA应用于燃料电池车，可作为IV型储氢瓶的内胆提供可靠的阻隔渗透能力，具有出色的加工性能，兼具优异的低温韧性和强度；滚塑级规格适用于制备商用车的大容积储氢瓶，同时提供注塑和吹塑材料解决方案。

氢气分子小，会通过塑料扩散开。为克服此挑战，考特斯（Kautex）采用特种聚酰胺（PA）开发了具有高阻隔性能的氢气储罐。氢气储罐由热塑性塑料内衬和纤维缠绕层组成，可提升机械强度，以确保安全。内衬层可承受较高的机械应力，耐受温度范围为-60 °C到+120 °C。

尾声：

当前，卡车制造商的战略布局已从单一聚焦于氢燃料电池技术，转变为氢燃料电池与氢内燃机技术并驾齐驱的双轨模式。这一转变要求两者均需在氢的制备、储存、运输、加氢站建设以及车载储氢设备的技术上实现关键性突破。对于塑料行业而言，特别是聚酰胺（PA）、高密度聚乙烯（HDPE） 、聚氨酯（PU）等材料，在这一转型过程中蕴藏着巨大的市场机遇。

氢燃料电池技术当前面临着加氢站基础设施尚不健全、氢能源利用效率有待提升以及整个能源产业链尚不完整等挑战。然而，随着技术的不断进步和成本的逐步降低，这些问题将逐步得到缓解并得以克服。与此同时，氢燃料内燃机车辆被视为另一重要技术路线，其将在未来一段时间内扮演关键角色，为氢能汽车的全面应用铺平道路。

来源：路透社、麦肯锡、氢云链、康明斯、巴斯夫、东丽、恩骅力等

编辑：Canoe