【投票】你最看好的氫能應用領域(多選)
Mirai作為一款量產(chǎn)的氫燃料電池車,那么這臺車到底是怎么工作的呢?它與我們之前所見到的氫動力車又有什么區(qū)別呢?
簡單來說,Mirai的驅(qū)動方式就是通過氫與氧在燃料電池堆發(fā)生反應,產(chǎn)生出電能來帶動電動機,最終驅(qū)動車輛行駛。聽起來似乎很簡單?相信你在了解這套系統(tǒng)的各部分構成后就不會這么想了。
因為氫分子體積小,可以透過薄膜的微小孔洞游離到對面去,但是在穿越孔洞的過程中,電子被從分子上剝離,只留下帶正電的氫質(zhì)子通過,氫質(zhì)子被吸引到薄膜另一側(cè)的電極與氧分子結合。電解質(zhì)薄膜兩側(cè)的電極板將氫氣拆分成氫離子(正電)和電子、將氧氣拆分成氧離子(負電)和電子,電子在電極板之間形成電流,兩個氫離子和一個氧離子結合成為純水,是反應的廢物。所以本質(zhì)來講,整個運行過程就是發(fā)電過程。
豐田2008年燃料電池
豐田Mirai的燃料電池創(chuàng)新
豐田Mirai搭載的燃料電池堆棧是由370片薄片燃料電池組成的,因此被稱為“堆?!?,一共可以輸出114千瓦的發(fā)電功率。此前我們也分析了大眾集團的燃料電池技術,結構基本類似。豐田的燃料電池堆棧經(jīng)歷了十幾年的技術優(yōu)化,形成了自己的特色結構,比如3D立體微流道技術,通過更好地排出副產(chǎn)物水,讓更多空氣流入,有效改善了發(fā)電效率。所以整個堆棧的發(fā)電效率達到了世界先進水平,達到了3.1千瓦/升,比2008年豐田的技術整整提升了2.2倍。
作為氫燃料電池車,首先要考慮的肯定是氫燃料的存儲安全。我們可以看到在這方面豐田確實下了很大的功夫,兩個特制的儲氣罐最大可承受70兆帕的壓力;而碳纖維 凱夫拉(防彈衣面料)外殼的使用足以抵擋輕型武器的攻擊,當然相信也很少有人會對Mirai下此毒手。儲氫罐被設計成四層結構,鋁合金的罐體內(nèi)部襯有塑料內(nèi)膽,外面包裹一層碳纖維強化塑料的保護層,保護層外側(cè)再增加一層玻璃纖維材料的減震保護層,并且每一層的纖維紋路都根據(jù)所處罐身位置不同而做了額外的優(yōu)化,使纖維順著壓力分布的方向,提升保護層的效果。在新一代燃料電池系統(tǒng)中,發(fā)出的電能還需要經(jīng)過升壓變頻器的升壓才能供給電動機使用,最終輸出電壓由2008年款燃料電池的250V上升到了650V。從其發(fā)電功率來看,正好可以滿足電動機的最大輸出需求。
最大功率113kW、峰值扭矩335N·m的電動機來自雷克薩斯RX450h,這套動力總成帶動Mirai超過1.8噸的車身雖然算不上很充沛,但絕對能滿足日常使用;而試想一下,真正購買這臺車的車主,又有幾個會開著它進行激烈駕駛呢?氫燃料電池相比我們目前常見的純電動車主要優(yōu)勢有兩個:首先,其加注燃料的所需時間與普通汽油車加油差不多,比起電動車充電可真的快了不是一點半點。第二,氫燃料電池這種驅(qū)動方式的續(xù)航水平明顯要強于搭載相同體積電池組的純電動車。
Mirai還有一個獨門秘籍,那就是借助車上的電源插口,它可以瞬間變身大號的“充電寶”,而它充電的對象可不局限于那些電子產(chǎn)品,簡單來說,即便是家里停電了,借助它也能使各種家用電器保持一定時間的正常運行。
作為一款商品,豐田Mirai除了諸多值得炫耀的“黑科技”,還有哪些吸引潛在用戶的特點呢?其實單從一輛中型轎車的設計角度來說,它顯然已經(jīng)足夠吸引人們的眼球了。
豐田的設計師和工程師們或許是覺得氫燃料電池車已經(jīng)不適用于傳統(tǒng)汽油車的平庸外形,所以決定在Mirai身上采用毫不妥協(xié)的前衛(wèi)設計。從細長的頭燈開始,就注定了它的不同凡響。懸浮式車型、左右連貫式尾燈等近來十分流行的設計元素都在Mirai身上一一呈現(xiàn)。單從外觀來說,這臺車可謂是“貌不驚人死不休”。單看Mirai內(nèi)飾的任何一部分,恐怕熟悉豐田和雷克薩斯的朋友都能說出這一部分是出自哪款傳統(tǒng)車型,但其設計的妙處就在于將這些熟悉的元素整合起來的同時,展現(xiàn)了前所未有的新鮮感。當然這種新鮮感也是為了襯托出這款氫燃料電池車的與眾不同。
氫燃料通過氧化反應釋放電能后,所產(chǎn)生的排放物是水;那么作為液態(tài)的排放物,解決“排在哪”的問題也就成了工程師們需要考慮的問題之一。在這臺豐田Mirai的車內(nèi)我們看到了一個標著“H2O”字樣的按鍵,按下它便可通過車尾的管路排出水,當然我們也希望看到如果氫燃料能普及,在大街上能出現(xiàn)回收這些水的裝置。豐田Mirai駕駛起來與一輛普通中級車差別不大,動力部分的體驗則與純電動車比較類似。雖然它扣著諸多高科技的光環(huán),但真正駕駛的時候你會覺得它還是很平易近人的,所以完全不用因為是新能源車就對它區(qū)別對待。氫燃料電池車的量產(chǎn)為我們打開了一扇未來交通解決方案的大門,與各大國內(nèi)廠商趨之若鶩的純電動車相比,氫燃料電池車的優(yōu)勢十分明顯;電動車充電時間過長和續(xù)航里程過短這兩個短板都被氫燃料電池車完美解決,而從這個角度來看,或許Mirai所展現(xiàn)的才是未來汽車真正的雛形。