德國研究人員最近推出氫動力引擎,該引擎在無排放運作下,效率超過 60%,有望挑戰柴油引擎在嚴苛應用場景的地位。這項由馬格德堡 Otto-von-Guericke 大學研究團隊開發的氫循環引擎,採用封閉迴圈設計,每次循環後重用大部分工作氣體。項目由該大學產品與系統工程研究所(IEPS)教授 Hermann Rottengruber 博士領導,並獲德國聯邦經濟事務及能源部資助。
「這種方法在引擎需長時間高負荷運作、具高度耐用性並輸出強大功率的應用中,特別重要,」Rottengruber 指出。 ### 零排放引擎設計 創新概念使用氫、氧及氬的精準混合氣體,其中氫作為能量來源,氧驅動反應,而化學惰性惰性氣體氬則充當穩定載體。由於氬在運作條件下不燃燒或反應,能營造更可控的熱力學環境,從而提升系統效率與穩定性。與傳統燃燒系統不同,此引擎大部分氣體混合物保留在系統內,重複利用。
每次動力衝程後,氣體經冷卻、處理後回饋循環,僅移除特定副產品,並分離液化反應中氫氣。此獨特設計令引擎無傳統廢氣排放。 團隊與專攻引擎技術、能量轉換及未來燃料的 WTZ Roßlau gGmbH 研究機構合作,在專用測試台上驗證多款 Argon Power Cycle 引擎變體,並透過電腦模擬確認性能。結果顯示,引擎結合高輸出與超高效率(逾 60%),功率水準媲美柴油引擎,特別適合重型應用,如長途貨車、農業機械、建築設備及固定式發電機,這些領域電池電動方案常受重量、續航及充電基礎設施限制。
Rottengruber 表示,封閉迴圈設計具經濟優勢。「依我們評估,此封閉系統在實際運作期內,比開放式氫燃燒引擎更具成本效益,」他在新聞稿中指出。這部分因省卻昂貴廢氣處理系統,高效率亦能抵銷引擎技術複雜度。但目前功率密度受限,每循環僅能注入特定氫量,且潤滑油燃燒可能導致二氧化碳累積。「這些因素會影響效率及性能,後續開發須納入考量,」Rottengruber 補充。
該概念已獲業界關注,船舶推進系統領先廠商表達濃厚興趣,特別因該領域須於 2050 年前推出氣候中和方案。




