作者: Jaikishan Verma, Senior Research Analyst
2025年2月20日
根据UnivDatos的一份新报告显示,氢内燃机市场预计到2032年将达到数十亿美元,复合年增长率约为10%。
氢内燃机(ICE)市场正逐步进入一个有前景的阶段,可以减少严重依赖化石燃料的行业的碳排放。氢内燃机是指内燃机,它燃烧氢气代替汽油或柴油,因为它有潜力为清洁能源铺平道路,尤其是在无法电气化的行业中。尽管氢燃料电池在氢动力汽车方面吸引了大部分关注,但氢内燃机汽车提供了一种利用主流发动机系统和设施的新方法。鉴于发达国家和发展中国家政府和行业的重新关注,氢内燃机市场将继续取得进展,并在未来增加价值。
值得注意的是,氢内燃机技术与政府应对气候变化和减少碳排放的计划直接相关。欧盟、北美和亚太地区的排放监管机构正在制定高排放标准,以减少对运输和工业的影响。为了在本世纪中叶及以后将排放量减少到接近零的水平,氢气已被认为是能源系统的重要组成部分。
政府不仅通过补贴等方式提供激励,以促进氢技术的使用,而且还直接参与氢技术的基础设施建设。欧盟制定了氢在各个领域的渗透目标,并为氢的发电、储存和运输基础设施的开发提供补贴。同样,日本和韩国等国家已将国家预算的很大一部分投入到氢经济中,并专门拨出大量资金用于研究、开发和试点项目。这种政府支持正在推动对氢内燃机的需求,主要是在重工业和运输等难以电气化的行业中。通过氢能方案,政府努力实现相关燃料和特定电力(即可再生能源)的投资组合电力组合,因为运输和发电行业的内燃机应用需要。
氢内燃机技术系统正在迅速找到更多用途,尤其是在运输和工业电力领域。
运输:潜在的氢内燃机客户包括重型车辆领域,如卡车、公共汽车和非道路机械。在这些领域,高功率和短的加油时间至关重要,氢内燃机再次成为电池电动汽车的可行竞争对手,后者通常受到其续航里程和充电时间的限制。此外,氢内燃机可以扩展标准发动机架构,这使得转换为燃烧氢气更加方便和便宜。
工业发电:此外,氢内燃机也被考虑用于独立电力系统中的工业发电应用。指定的这些技术在许多行业中都是必需的,例如在采矿和建筑行业中,这些行业通常很少或无法接入电网。虽然在燃料转化为电力的效率方面不如柴油发电机,但以氢气为燃料的内燃机可以提供一种以较少排放的方式发电的方法,这使得它们对许多希望升级其排放密集型动力装置而不显着牺牲情境多功能性的行业具有吸引力。
海运和航空领域:其他也将重点转向氢内燃机技术的行业包括海运和航空,尽管仍处于初始阶段。例如,通过氢内燃机,通常需要重型化石燃料的船舶和飞机可以运行。这可以大大减少排放,尤其是在短途和沿海运营中。
氢冰技术应用于不同的行业,这使其成为绿色能源解决方案的良好过渡技术。总的来说,随着氢气储存、输送和内燃机工程方面的改进开始进行,氢内燃机的应用范围也应该扩大。
氢内燃机最大的问题是生产、储存和分配这种燃料的成本,这阻碍了该技术的大规模使用。现在,氢的制造成本高于其他化石燃料,主要是因为超过 95% 的氢是使用蒸汽甲烷重整生产的,这需要大量的资源和能源,并且对环境有不利影响。使用可再生能源进行电解以生产所谓的“绿色氢”更清洁,但同样也更昂贵。
然而,与其他氢基技术(如氢燃料电池)相比,氢内燃机也保持了其成本竞争力。氢内燃机可以使用当前的内燃机制造技术制造,只需对现有制造设施进行一些修改。这降低了开发成本,并使汽车制造商能够更快、更便宜地将氢内燃机汽车推向市场。
氢内燃机的生产与传统内燃机有许多技术上的相似之处,这将使汽车制造商受益。这是因为除了在氢内燃机的各个制造和分销阶段使用一些与传统内燃机类似的技术和基础设施外,汽车制造商还可以采用一些独特的设计,以最适合氢动力内燃机。应用后,无需新的生产线即可实现氢内燃机的制造,只需对现有标准生产线进行略微修改即可;与开发氢燃料电池和电动机等全新技术相比,这可以节省时间和成本。
然而,有一些技术上的改变可以提高氢内燃机的性能。由于氢气的能量密度低于汽油或柴油,因此可能需要修改发动机部件才能达到与汽油或柴油发动机相同的性能水平。这还需要修改燃油喷射系统、进气和排气系统以及冷却系统,以适应氢气的特性,如高度易燃性和低点火能量。
制造商还在推出使用氢内燃机和电池系统组合的折衷方案,旨在降低燃料消耗。这种类型的系统可以帮助降低氢气的能量密度,同时仍然允许再生制动和汽车中的电动辅助动力。此外,由于规模问题,与氢燃料供应商和建设商建立战略联盟的趋势正在上升,这些实体提供合作伙伴关系,以同时抓住对车辆和燃料基础设施的需求。
氢内燃机(ICE)市场被认为是那些渴望转向氢,但仍无法放弃内燃机概念的行业的现代解决方案。政府直接监管以降低排放水平和促进氢基础设施,在运输和工业电力部门至关重要的发展中发挥着关键作用。在为重型车辆提供服务的同时,氢内燃机的基本构建块结构可以灵活地扩展到其他应用,如固定式发电和海运市场。
因此,成本仍然是一个问题;然而,对氢气生产和基础设施的进一步投资保证了它逐渐变得不那么昂贵,成为氢内燃机技术的主要解决方案。值得注意的是,氢内燃机可以使用现有的生产线生产,这使得它们具有可扩展性,特别是对于寻求转向氢而无需提出全新车辆架构的汽车制造商而言。
由于各行业仍然专注于可靠、经济的清洁能源技术,氢内燃机完美地掌握了关键。由于性能和效率的双重要求,更不用说最大限度地减少排放,氢内燃机技术可能会在确定大规模利用氢作为清洁能源的原则方面发挥决定性作用。现在可以得出结论,氢内燃机市场的未来主要取决于这些趋势的进一步发展以及对氢基础设施的充分政策支持和投资。
按收入划分的市场规模、趋势和预测 | 2024-2032 年。
市场动态——主要趋势、增长动力、制约因素和投资机会
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