騰訊數碼 徐蕭梓丞
提到新能源汽車,大家一定首先想到的是以特斯拉為首的純電動汽車以及市面上形形色色檔次不一的混合動力汽車。其實,除了電動和混合動力汽車之外,還有一種清潔新能源汽車也非常值得關注,那就是燃料電池汽車。
燃料電池汽車實際上是通過氫氣和氧氣的化學作用,產生的電能驅動車輛行駛。它也是電動汽車的一種,結構基本類似,只不過多了一個燃料電池和氫氣罐。從本質上來看,燃料電池汽車被看成人類交通的最終解決方案,不止是因為它具備普通純電動汽車的優勢,而是因為氫氣和氧氣來源無窮無盡,並且加氫和加油一樣便捷,沒有任何污染。
不過燃料電池也有屬於自己的缺點,目前氫氣的產量和儲存難度並不理想,成本都比較高,而在建設加氫站的成本上,也遠比加油站和充電站高,並且高壓儲存的氫氣,安全性有待考驗。
目前,包括賓士、寶馬、豐田和本田等許多國際一線汽車廠商,都已經開始進行燃料電池的研發,而其中在混合動力界堪稱“一哥”的世界頭號汽車廠商豐田的進展最大,旗下的燃料電池新車Mirai已經開始在日本本土和美國市場上市。
下面就讓我們一起來看看目前汽車領域在燃料電池產品中都取得了哪些成就。
豐田Mirai
豐田的Mirai可以說是燃料電池汽車中的頭號種子,目前已經開始在日本和美國上市。Mirai的充氣時間只要3到5分鐘,充滿後續航里程可以達到502公里,要比正常行駛的特斯拉Model S還要多出100公里。
與所有燃料電池汽車一樣,Mirai的動力來源是氫氧發電。在行駛過程中Mirai與汽油車一樣需要從前進氣格柵吸入空氣,再與油箱儲存的液態氫在燃料電池中,進行一系列反應產生電力,此種動力方式除了產生電力和水之外,不會產生任何廢氣。
當然,既然通過氫動力驅動,那不得不顧及一下行車安全。豐田公司在官網中表示Mirai的油箱由碳纖維製成,內部採用聚合物和玻璃纖維進行牢固加固,在遇到事故時,感測器會自動關閉氫燃料的輸送,而且氫氣儲存的位置,均在車艙外,如果出現事故時會及時分散。避免堆積爆炸。
本田FCV
在今年11月份的東京車展上,本田發佈了旗下全新的燃料電池概念車FCV,這款車型將配備全面的氫燃料電池技術,按照計畫,本田將以這款概念車為原型,於2015年率先在日本推出新型FCV的量產車型,並相繼投放美國和歐洲市場。
這款本田FCV概念車概念車,搭載了本田最新開發的燃料電池系統,在體積比上一代縮小約33%的基礎上,功率輸出則達到100kW以上,輸出密度則提高到3.1kW/L,較以往提升了60%左右。本田FCV率先將包含小型化FC STACK在內的動力,總成置於發動機罩下,開創了世界量產車型的先河。此舉不僅實現了5個成年人舒適乘坐的寬敞空間,還可在未來FCV快速普及階段,提供不同的佈局形式,滿足用戶的多樣化需求。
本田FCV搭載了70MPa的高壓氫氣儲存罐,續航距離可達700公里以上。氫氣儲存罐可在3分鐘左右充滿,達到了與目前的汽油車一樣的使用便捷性。此外,它還可以配備已經在FCX Clarity,進行了多次實證試驗的外部充電功能。通過FCV與外部充電器的組合,可變身為“行動電源”,在發生災害時,由車輛為社區提供電能。
賓士燃料電池版GLC
除了日系廠商之外,德系廠商似乎也對燃料電池技術充滿了興趣。目前德國汽車廠商賓士正在開發燃料電池SUV車型,並且表示到2017年將會有型號為GLC F-Cell的燃料電池新車發佈,並且這款將在2017年的法蘭克福車展上公開亮相。
而到2018年,GLC F-Cell將會開始在賓士的商店裡出售,雖然距離現在比較遙遠,但是我們預計這款車的售價大約會在7.5萬美元,要比普通的燃料電池汽車稍貴一些。
寶馬燃料電池版i8
除了賓士之外,寶馬也同樣正在開發燃料電池技術產品,而目前寶馬正在法國馬賽的Miramas試驗場地進行燃料電池版i8的測試。
此次寶馬測試的氫燃料i8,將原來的全鋰電池電動,變成了氫燃料和鋰電池混合電動超級跑車,雖然沒有具體的結構圖片,但是至少從外觀上看,依然維持了i8超跑的水準。從造型上看,這款測試的概念車加大的通風口的設計,同時在視覺效果上更具有衝擊力。
通用雪佛蘭Colorado皮卡
近日,通用汽車與美國軍方TARDEC車輛研發工程中心宣佈,將聯合開發氫燃料電池汽車,在未來十二個月內將嘗試將氫燃料電池與雪佛蘭Colorado皮卡相結合,並且進行嚴格的軍方測試。
TARDEC中心主管Paul Rogers表示,氫燃料汽車是一種很隱蔽的車輛,能夠用於偵查等特殊場合,此外,在行駛過程中產生的水在一些極限環境下也能起到非常關鍵的作用。
將氫燃料電池與皮卡相結合有不少好處,比如電動機在低速時會產生較高的扭矩,這對於在野外地形行駛非常關鍵。此外,氫燃料電池還可以用於驅動其它設備,讓皮卡變身成為一個能源中心。當然,TARDEC中心並未公佈,將在未來的12個月裡進行哪些測試項,所以關於氫燃料電池板Colorado的細節資訊暫時還不多。不過可以確定的是,軍方的測試項絕對會超過日常使用的標準。
與此同時Paul Rogers還表示,氫燃料電池將進一步提升這台優秀皮卡的極限,而他們的工程師以及科學家也對接下來的改造十分期待。
現代燃料電池版途勝
在今年的洛杉磯車展上,韓國汽車廠商現代也展示了自己的燃料電池版途勝SUV,該車型以氫燃料電池做能源,環保性能毋庸置疑,並且預計在2016年量產。
全新燃料電池版途勝,採用現代iX35車型上使用的燃料電池能源技術,其氫燃料電池單元可提供最大功率134馬力。該車前輪由一組電機驅動,最大驅動功率可達87馬力,而該電機所需電力由氫燃料電池組提供。此外,燃料電池版途勝還配備有一組最大功率高達29 kW的蓄電池組作為後備功率源。據相關資料統計,該車最大行駛里程可達480公里,且氫燃料電池的填充僅需不到10分鐘即可完成,方便快捷。
燃料電池自行車
其實除了汽車之外,還有科研人員已經開始嘗試在自行車上也使用了該項技術。澳洲新南威爾士大學研究小組研發出了最新一代的Hy-Cycle燃料電池動力自行車。
這種氫燃料電池自行車在加滿燃料之後,可以連續行進80英里(約128公里),而整個消耗的氫氣成本大約至需要2美元。而該項研究最大的挑戰,來自於如何在2.5公斤容量的罐裝燃料容器中,加入更多的氫氣,並且確保能夠最大化的獲得燃燒性能。
根據Navigant Research首席分析師Lisa
Jerram表示:“燃料電池汽車已經在部分市場上市銷售,客戶對它有興趣,汽車廠商在提高燃料電池汽車的價格競爭力。重視燃料電池技術的汽車廠商,將解決燃料基礎設施難題,建設燃料站需要巨額投資。”
Navigant Research在報告中稱,在基礎設施具備前,燃料電池汽車將仍然保持供應緊張局面,生產維持在較低水準。為了推動燃料電池汽車基礎設施的建設,汽車廠商應該在與新合作夥伴,在燃料零售和氫燃料供應方面,進行更積極的合作。
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