从船舶动力到坦克动力，再从坦克动力到发电厂设备，柴油机和燃气轮机之争一直也没消停。就好比老拳师们练拳-各有各的套路，谁也说服不了谁？那今天我们就用技术说话，内燃机的王者会是谁？

柴油机和燃气轮机谁会是最佳动力

大漂亮最富裕的加州今年发生了38次大规模限电；小日子过得不错的日本，这两天也宣布了电力紧张问题，而此时远在英吉利海峡的女王国的电价也飙升了近三倍；海对面的德意志的电价也开始翻倍，咱们也好不到哪去，多地开始拉闸限电，却被无缘无故套上了一盘“大棋”。

各国都在吹嘘自家火电开始缩减，新能源走在了世界前列；但火电的原材料煤、柴油、天然气出现了全球性供应不足，导致各家火力发电厂全部栽了，导致很多欧美制造业自备柴油机应对限电。

除此之外，日本三菱日立动力系统公司完成了旗下J系列可以烧氢的燃气轮机的测试，目前已经该款燃气轮机已经投产。看起来烧氢气的燃气轮机更加环保，但现如今还有大批的发展中国家饱受电力匮乏之苦，柴油机低廉的价格也会成为亚非拉欠发达地区的首选。

尤其是柴油机低排放的机型，燃烧效率大幅增长，虽然欧美企业普遍放弃柴油机，但是发展中国家却没有钱买贵重的燃气轮机，并且投资巨款建立一个氢产业链。那么未来谁将会是内燃机的王者？

燃气轮机PK柴油机

众多军迷每年都会因为主战坦克用柴油机还是燃气轮机展开炮轰，要在动力上争个高低。使用柴电军舰和燃电军舰也避免不了陷入纷争，随着全世界的电力危机到来，柴油机和燃气轮机那种未来会是煤电发电的替代品陷入了争吵。

我之前有很多视频是对柴油机进行了解析，在这就不在赘述。这期着重讲述燃气轮机，燃气轮机的原理是用连续流动的气体吹动叶轮高速旋转，将动能转换为机械的一种旋转叶轮式热力发动机。

再说得明白一点，燃气轮机类似风车。不同之处风车是自然产生的风能带动叶片旋转产生机械力，而燃气轮机是通过燃料和空气在燃烧形成高温高压气体带动叶轮旋转形成机械力。

燃气轮机的最早应用是在秦汉时期，也就是我们所熟知的走马灯，秦汉时期叫蟠螭灯，到了宋朝叫马骑灯。原理是利用灯笼中的蜡烛燃烧产生的热力膨胀带动灯笼内的叶轮旋转，灯笼可以旋转，灯笼外面糊的剪影就可以运转。

尤其是秦汉时期，兵事不少，所以有人会在走马灯上绘制将军骑马图，在灯笼旋转之下，出现了些栩栩如生的景象，就像将军相互骑马追逐，后起名走马灯。

不过中国古代的人文、地理和历史以及政治因素，虽然中国匠人创造了科技产品，但是缺乏一片建立科技体系的土壤。所以燃气轮机的机械原理图是由英国人巴贝尔在1791年绘制，但当时科技水平有限，所以一直到了80多年后的1872年，德国人斯托尔兹才制造出了燃气轮机的第一个样品，但是以失败告终。

又过了33年，在1905年，法国人勒梅尔和阿芒戈一起制造了第一款能够运转的燃气轮机，虽然输出效率只有区区3%~4%，没有实用价值。又过了30年，著名的电气公司ABB制造了一台4000KW的发电燃气轮机，并成功投入使用。

随后德国海因克尔公司制造了全球首台燃气涡轮喷气发动机，并成功试车，随后全球首款喷气式飞机亨客尔He178面世，也是世界首款喷气式战斗机ME-262的前身。

燃气轮机真正意义做大做强也到了上世纪50年代，因为燃气轮机制造工艺较高，所以成本不菲，主要应用在轮船动力、飞机发动机和发电厂的动力源。也只有美国人财大气粗地开发了燃气轮机的坦克。

此时自然有人好奇，为何燃气轮机无法像柴油机那样作为汽车的主要能源？其主要原因是燃气轮机的缺点导致的。我们燃气轮机的三大件是压气机、燃烧室和燃气透平组成。

首先是燃气轮机利用压气机将空气吸入并压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与燃料混合后燃烧形成高温燃气膨胀做功以后，推动涡轮的叶轮一起旋转。叶轮在高速旋转时会产生一种尖锐的噪声，坐飞机的时候相信大家都有这种感觉。

其次以燃气轮机起动时，需用起动机带着旋转，要等到加速到能独立运行后，起动机才能脱开，这也意味着燃气轮机在低速或者怠速状态时效率不高。城市交通需要不断启停，燃气轮机河南呢满足需求。而且燃气轮机作为动力源，还需要额外增加一个启动器，必然又会增加成本。

最后是燃气轮机输出的是旋转运动，和柴油机这种做往复运动的设备不同。所以燃气轮机旋转动能更加适合飞机和船只的动力源。当然也有人头铁要做燃气轮机的汽车，其中就有大名鼎鼎的罗孚和克莱斯勒，搞了几十年搞了个锤子。

而罗孚就是造路虎的那家车企，目前都被福特卖给了印度塔塔汽车公司。而克莱斯勒破产重组后被标致雪铁龙收购。自此以后除了财大气粗的大漂亮搞了燃气轮机的坦克，其他国家也不敢这么玩，因为太费油了。

燃气轮机不适合做汽车动力，在航空领域和船舶领域却有着不错的成绩。目前所有的民航客机使用的涡扇喷气式发动机都属于燃气轮机的一种。著名的罗罗、通用、普惠、赛峰、MTU都是航空发动机的主要玩家。

和柴油机原理类似的也只有活塞发动机，使用的也不是柴油，而是航空煤油。在汽车领域柴油机胜过燃气轮机，但是在航空领域燃气轮机优势更大。

而在船舶行业，我在船舶柴油机那期介绍了舰船动力 98%采用柴油机，因为柴油机造价低廉，中低速柴油机在民用船只普及度较高。但是柴油机的功率确实比较小，对于军舰需要高速运行的设备来说使用燃气轮机较为普遍。

因为燃气轮机和相同功率的柴油机相比，燃气轮机的体积只有柴油机的十分之一，这意味着使用燃气轮机的军舰可以携带更多的燃料，自持力更久，战斗值班时间更长。

加上燃气轮机在高速性的优势，提速快、功率大可以很快完成战斗部署。这也是我国新一代的驱逐舰都是使用燃气轮机并联部署的，燃燃联合动力，普遍是四台国产GT25000燃气轮机并联组成。而大漂亮的除了朱姆沃尔特级驱逐机采用全电推动，其他驱逐舰也主要使用LM2500燃气轮机作为主要动力系统。

可以说在船舶动力领域，柴油机和燃气轮机各有千秋。但是在全球节能减排的过程中，内燃机也需要面对一系列的技术升级。

燃气轮机和柴油机的节能方向

在全球“双碳”进行时当中，内燃机开始了被“清洗”的过程。各大车企和民航企业和电力企业都开始了紧锣密鼓的技术升级之路。

车企的方向比较多，动力电池、氢内燃机和氢燃料电池、以及使用生物柴油的柴油机。而民航领域就比较困难了，从2008年开始，空客就开始了A320试验机上使用氢和氧的燃料电池系统的研发，并持续至今。

主要是用氢气+电力，用电动机使用螺旋桨作为动力；另一种就是使用航空煤油的涡扇发动机替换成烧氢气的涡扇发动机。但是目前生产氢的成本是航空煤油的3倍。

而且氢气的使用技术还不成熟，直接使用氢气能量密度不够；使用液氢的储存需要非常低的温度，在飞机上要额外安装储存氢气的设备和压力容器。而且目前很多金属很容易发生氢脆，导致金属耐久度下降，所以发动机和储存设备都需要重新设计，并且开发全新的材料，这都会导致飞机维护成本和采购成本急剧升高。

同样的问题同样发生在汽车、船舶和发电厂等多个领域，目前来看想要全面使用氢能的难度依旧不小。

而波音的路数和空客则完全不同，是要开发油电混合的技术，利用航空煤油的发动机发电供给给电机推进，路子和理想one轿车的方式一样。但这样的好处是能量利用效率提高，坏处就是煤油的二氧化碳和氮氧化物排放的问题依旧没解决。

所以生物柴油的技术值得借鉴和参考，生物柴油一般是将地沟油和废弃食物内的食用油转化转化为甲醇或乙醇的方式就成了一种新技术。不过考虑到生物柴油的成本，需要将生物柴油和柴油混合作为燃料，这样的好处是柴油机排放微粒会降低15%、碳氢化合物降低30%、一氧化碳降低20%，硫氧化合物降低20%。

加上现在柴油机开发了一系列提高效率降低排放的技术，生物柴油确实大有前景。所以鄙人猜想利用类似的技术制造一款航空煤油会不会也可以？一方面不会大幅提高成本，另一方面现有的配套设施依旧用得上。算得上也是解决现有问题的一种方法。