保時捷開發氫燃料引擎　廢氣排放遠低於歐盟標準

記者鍾釗榛／綜合報導

▲保時捷研發氫燃料引擎，採用內燃機的形式，利用氫燃料取代汽油。（圖／Porsche提供）

保時捷正在研發氫燃料引擎，與氫燃料電池不同，氫燃料引擎採用內燃機的形式，利用氫燃料取代汽油，經過虛擬測試，結果令人振奮。

這具氫燃料引擎動力輸出達到 440kW，已可和其傳統汽油引擎的原型相提並論。為了更有效地評估這具動力單元的表現，保時捷工程公司以車重約 2,650 公斤的豪華級距參考車，在紐柏林北環賽道進行測試。儘管完全採虛擬方式進行，整趟過程仍由完全符合現實車輛的數據進行電腦模擬測試，最終該車創下 8 分 20 秒的單圈時間，展現極高駕駛動態潛力。由於氫燃料的化學成分，在燃燒過程中既不會釋放碳氫化合物或是一氧化碳，排放顆粒物也不會造成污染，因此保時捷工程公司的專家們將注意力集中在氮氧化物上，以期進一步改善氫燃料引擎的廢氣排放品質。經過多次改良測試後，他們調整了引擎運轉策略，透過稀薄且更低溫的燃燒，使原始排放保持在低標，並藉此省去排氣處理系統，以達到最純淨的燃燒排放。

保時捷工程公司的引擎模擬工程師Matthias Böger解釋：「結果顯示，氮氧化物的排放遠比現階段擬定的歐盟七期標準還低，甚至在整個引擎管路中趨近於零。」為了更了解廢氣排放測試結果，他將其與空氣質量指數進行比較，該指數是被政府當局和其他機構用於評估空氣污染的基準。一般來說，氮氧化物濃度在每立方公尺 40 微克左右，就等同於良好的空氣品質。Böger接著說道：「氫燃料引擎的廢氣排放遠低於這標準，因此，採用這樣的配置對環境不會造成重大影響。」

除了微乎其微的廢氣排放外，歸功於稀薄燃燒，這具氫燃料引擎在 WLTP 的測試循環以及與消費者相關測試中，皆有著高效率的表現。Bevilacqua 總結道：「我們實現了原本設定的計畫目標，也就是開發潔淨、經濟和運動取向的氫燃料引擎。」而且氫燃料引擎的量產成本可以和汽油引擎相比擬，儘管氫燃料引擎的渦輪增壓系統和部分機械零組件較為複雜，使其成本相對提高，但在歐盟七期法規下，使用氫燃料就不需像汽油引擎一般進行廢氣排放處理。

保時捷工程團隊以虛擬方式執行所有測試，因此有效率地完成研究，獲得結果。既定的模擬流程以及該公司在建模和計算方面的豐富經驗，是得到此一成績的基礎。Bevilacqua 表示：「從最初的想法到完成研究，我們僅耗時六個月；這當中還包括基礎作業，像是創建新的模擬模型，還得同時考慮氫氣與汽油不同化學和物理性質。」

氫燃料引擎不太可能以現有形式投入生產，這也並非此項計畫的目標；相反的，計畫的重點在於研究具有替代潛力的驅動技術，以及擴展現行的工程研發能力。Bevilacqua解釋道：「我們從這項研究中獲得開發高效能氫燃料引擎的寶貴見解，並將針對氫燃料的各種模組和方法加入我們的模擬流程中。憑藉這些專業知識，我們已準備好有效地處理未來針對消費者所推進的計畫。」