05.25 充電五分鐘,續航500+,氫能源讓純電車有點尷尬

5月11日上午,國家總理在日本參觀考察了豐田汽車北海道廠區,氫燃料電池汽車(豐田mirai)是參觀項目之一。

純電動和氫燃料是目前針對未來動力系統研發的兩個主要新方向,但目前的純電動汽車,雖然風生水起,但依然沒有逃脫兩大主要硬傷:充電時間長、續航里程短。即使是純電動老大特斯拉,也並沒有能夠完全解決這兩大問題。

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理論上說,氫燃料電池汽車,在這兩點的表現上則正好相反:燃料補充時間短、續航能力強。在動力性能方面,遠遠超過了純電動汽車。這也是一些車企始終不願意放棄氫燃料電池汽車研發的原因。

豐田Mirai

“Mirai”是豐田首款量產的氫燃料電池車。如其名,Mirai被豐田汽車視為“未來之車”。Mirai已經在2015年7月20日起,在美國市場開始接受預定。其續航里程為502km,北美售價5.75萬美元起,約合人民幣35.7萬元。

在動力方面,這款新能源汽車使用了液態氫作為動力來源。車內氫燃燒機組可以為車子提供最大114KW的輸出功率,使得車子的最高時速可以達到175km/h。

除了動力強勁,這款車最大的亮點還體現在它超長的續航里程和極快的充氣速度上。據可靠消息稱,這款豐田Mirai一次充氣最大的續航里程便可以達到500KM,並且僅僅需要5分鐘就可以將車內的氫氣罐注滿。

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另外,很多國外車主表示,在駕駛Mirai時並不會覺得車內空間狹小,駕駛體驗與燃油汽車無異。並且,由於Mirai是一款氫能源汽車,汽車內噪音小到可以忽略不計,這是氫燃料車天然的優勢,燃油汽車想要做到這一點是非常困難的。

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Mirai的工作原理,通過電解水制氫,再把氫氣加入車內發生化學反應驅動電機為車提供動力。

北京現代NEXO

北京現代Nexo是未來現代代替勝達的SUV車型,採用了現代最先進的氫燃料電池技術。雖然Mirai來勢洶洶,不過很多人不知道的是,當年世界上第一輛氫動力燃料電池汽車——ix35 FCV就是出自北京現代。

從外觀來說,現代Nexo有一種從未來穿越而來的感覺,這也符合該車的新能源身份。新車採用了大量三角形結構組成的進氣格柵,分體式大燈,日間行車燈貫穿車頭非常特別。

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現代Nexo的駕駛艙設計也頗具時尚前衛的味道。內飾設計主要以擁有一塊非常大的12.3英寸屏幕的信息娛樂系統為主,並突出了其時尚的金屬飾邊裝飾,因而進一步延伸了前方的視野。

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來自於Nexo的“太空吊艙”造型下的燃料電池組和動力傳動系統的動力,無論是內部還是外部的造型都更加令人印象深刻。Nexo與現代汽車第一次嘗試燃料電池技術時水平已經提高了很多,當時現代公司通過向客戶安裝與租用途勝(Tucson)氫燃料電池,並在一些城市的公共汽車與大客車上將該技術進行應用。

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這款現代Nexo的總行駛里程約為595公里,其中三個的氫氣儲罐的總儲存量為156.6升,如此大的儲氣量但總充氣時間縮短到僅有五分鐘。現代的老款氫燃料電池車型在華氏零下四度以下時就不能啟動,而Nexo新系統的工作範圍甚至能低至零下三十度。雖然老式燃料電池催化劑的壽命大約為五年,但現代公司保證這款全新Nexo擁有十年的使用壽命。

本田 clarity

本田旗下的氫燃料電池車CLARITY於2015東京車展首發,事實上在氫燃料電池車這件事情上,本田還是花了很多心血的,他們對於Fuel Cell的研究最早可以追溯到1999年。

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新車的造型十分個性,兩側大燈與中央的格柵通過狹長的鍍鉻飾條相連。這款車的車柱和車頂都採用了黑色裝飾,新車的長寬高分為4915/1875/1480mm,車身重量為1890kg。

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動力方面,這款車搭載了氫燃料電池動力系統,鋰離子電池組安置在車廂地板下方。其所搭載的電機最大功率為177馬力(130kW),燃料電池的功率為103kW。其加氫時間約為3分鐘,JC08工況測試下的續航里程可以達到750km。

跟Mirai相比,在一些硬指標上面,Clarity Fuel Cell 的性能似乎更佔優勢,當然在售價上面也比 Mirai 要高出 42.4 萬日元(約合人民幣 2.5 萬元)。Clarity Fuel Cell最終到手的價格大約為 541 萬日元(約合人民幣 31.7 萬元)。

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BBA的氫燃料車

在2017年法蘭克福車展上,奔馳發佈了首款氫燃料電池動力車型——GLC F-CELL。奔馳在氫燃料汽車的研發上面,已經持續了22年的時間。從1994年開始,奔馳就矢志不渝地瞄著氫燃料的方向進行了研發,並推出了第一臺氫燃料原型車NeCar 1。

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據瞭解,GLC F-Cell將只需要3分鐘的時間就能加滿燃料,其燃料電池將被安置在奔馳普通GLC車型的發動機位置。這款車型將以租賃或者直接定購的方式面對消費者,預計其市場定價至少在5萬英鎊以上,合人民幣約47.4萬元。

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寶馬i8氫燃料電池測試車

寶馬和豐田早在2013年就簽署了燃料電池車方面的合作協議,而豐田的第一款氫燃料電池車Mirai已經上市銷售,這方面,豐田的技術底蘊還是要深厚一點。據悉,寶馬有望在2020年左右推出自己的第一款量產氫燃料電池車,並計劃在10年內可以上市銷售。

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在2016年年初的北美車展上,奧迪h-tron quattro氫燃料電池概念車首次亮相。奧迪h-tron quattro搭載的是第五代氫燃料電池動力系統,其中前輪電機功率為120馬力,後輪電機功率為188馬力,新車0-100公里/小時加速時間不到7秒,極速可達200公里/小時。充氣方面,新車可在4分鐘內充滿氫氣,燃料加滿時可以擁有600公里的續航里程。奧迪h-tron quattro的量產版有望在2020年推出。

氫燃料車未來還面臨哪些問題?

1、我們需要更多的加氫站?

從我們國家目前佈局來說,中石油中石化已經開始佈局加油加氫合用站,在廣東佛山已經建成,上海也規劃2020年要建起5~10座加氫站,目前在使用的是安亭加氫站,是我國運行時間最長的加氫站,09年就已經運行了。江橋加氫站也開始投入運行,實際意義上上海已經有兩座加氫站可以應用。

2、氫燃料存儲和洩露問題?

我們都知道氫氣有爆燃的可能性,那麼城市中的氫氣站的設計就尤為重要。另外車內的氫氣燃料如何應對洩露問題呢?Clarity Fuel Cell 的做法是大量使用超高強度鋼材,也有應對碰撞風險而專門保護氫氣罐的結構。車內多處設有氫氣洩露的監測裝置,萬一真的出現洩露,也有專門設計的風道來讓氫氣排出車外。

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3、未來的氫燃料電池回收會不會產生問題?

氫燃料電池也有生命,電池中也有金屬成分。氫燃料電池發點需要催化劑,主要有貴金屬缽,其載體主要是碳,缽是貴金屬,具有回收的價值,沒有回收的碳可以用來取暖,所以氫燃料電池不含有毒有害的重金屬。

而純電動車電池的回收,國家已經出臺了相關規定,要求銷售電池的企業自己回收電池,純電動車用的是鋰電池,含有重金屬,要把其中的重金屬提煉出來,轉化為合格的新電池,因此其回收也是一個技術難題。所以,實際上氫燃料相比純電動車的對環境的汙染更小。

4、在未來,純氫燃料電池車會普及嗎?

這裡就涉及到使用成本的問題。純電動車雖然充電時間長續航能力短,但是充電非常方便;而氫燃料電池車雖然充電時間短續航能力長,但是加氫站的建設非常困難,而且用到的貴金屬成本非常高,一般家庭購買的費用比較高,所以目前來說氫燃料電池車適合用於大巴、長途客車或物流車這樣長途運輸的車輛,這樣在高速公路邊建造加氫站可以避開城市的人群,其安全性可以得到保障。


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