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新能源盛宴(3): 上海车展燃料电池车
 

[XCAR 2015上海车展 原创]

去年12月,丰田的燃料电池车“Mirai”在日本上市,售价约合人民币38万元。第一次,人们开始觉得,燃料电池并不是那么遥远。在半个多月之后的CES国际消费电子展上,丰田宣布将把其在全球拥有的约5680件燃料电池专利无偿提供给相关行业企业,此举更是得到了汽车行业的广泛关注。

上海车展燃料电池车

燃料电池是一种主要通过氧或其他氧化剂进行氧化还原反应,把燃料中的化学能转换成电能的电池,最常见的燃料为氢。燃料电池的实际发电效率可以达到40%-60%,要远超现在内燃机的水平。同时,燃料电池反应后的产物只有水,实现了零排放。

上海车展首发插电混动车盘点

实际上,燃料电池并不是什么新技术,早在1839年,英国物理学家威廉·葛洛夫就制作处了首个燃料电池。不过,由于体积、成本的问题,早期的燃料电池并不具备实用性。直到20世纪60年代,燃料电池才首次得到应用,在NASA的太空任务当中为探测器、人造卫星和太空舱提供电力。随后,燃料电池开始应用于军事领域,并在技术进一步成熟之后,得到了汽车厂商的青睐。

上海车展燃料电池车燃料电池车的基本结构

在最近20年里,几乎所有的汽车巨头都对燃料电池汽车进行了研发,并且推出了一系列的概念车,但也仅仅停留在概念车阶段。直到Mirai上市,一下子拉近了我们和燃料电池车之间的距离。

在2015上海车展上,一共展出了103款新能源汽车,其中当然也少不了燃料电池车,数量虽然不多,但是每一款都值得我们关注,因为它们或许决定着汽车工业的未来。

荣威950 Fuel Cell

荣威950 Fuel Cell是本届车展上中国品牌展出的唯一一款燃料电池车,这是一款插电式燃料电池车。它与传统燃料电池车的区别在于动力电池的容量要大很多。

上海车展燃料电池车

在插电式燃料电池车上,动力电池不仅仅负责储存富裕的电能和刹车回收的电能,还要在短途行驶时单独驱动电机。

上海车展燃料电池车

这样一来,插电式燃料电池车在短途行驶时,只依靠动力电池提供动力,并可以在空闲时间接上充电桩补充电力;在长途行驶时,则以燃料电池为主,以达到较长的续航里程和快捷的燃料补充。

上海车展燃料电池车

上海车展燃料电池车

目前氢燃料比较昂贵,插电式燃料电池车只在长途行驶时启用燃料电池,可以有效降低使用成本。同时,长途行驶时车辆速度比较稳定,减少了高低速轮换对燃料电池堆栈寿命的影响。

上海车展燃料电池车

荣威950 Fuel Cell的动力电池采用了811所研制的的磷酸铁锂电池组,燃料电池系统则由上汽与大连新源合作开发。该车有两个耐压能力为70MPa的储氢罐,储存量为4.18kg。两者配合可以使荣威950 Fuel Cell的匀速续航里程达到400km。

 

丰田Mirai

上海车展燃料电池车

丰田Mirai由丰田的燃料电池概念车FCV发展而来,它的长宽高分别为4870/1810/1535mm,轴距为2780mm。

丰田(进口)2014款丰田FCV丰田的燃料电池概念车FCV,Mirai即脱胎于该车。

在外观上,Mirai基本全盘继承了FCV略显张扬的造型,采用了大尺寸的进气格栅,具有很强的视觉冲击力,细长的前大灯与上进气格栅两成一体,并且从侧面一直延伸至腰线。Mirai采用了隐藏的A柱B柱C柱,设计上很有未来感。尾部的设计与车头风格一致,起到了首尾呼应的效果。

丰田(进口)2015款丰田Mirai

丰田Mirai

在动力方面,Mirai搭载了2个高压储氢罐,可以承受70MPa压力,并分别置于后轴的前后。燃料电池堆栈位于车身中部地板之下。在前轴处则是动力控制单元和一台最大功率为114kW(155Ps)的交流电机,可使Mirai在10秒内由静止加速到100km/h。在JC08工况下,Mirai的氢储量可以支持约700km的续航里程,在一般工况下,也可续航482km,而重新补满燃料仅需3分钟。

现代ix35 FuelCell

上海车展燃料电池车

现代ix35 FuelCell是世界上首款投入量产的燃料电池车,比丰田的Mirai早了将近两年。不过,在丰田的背后,有政府的力挺和强大产业链的支持,丰田甚至提出了“燃料电池立国”的的宏伟蓝图。相比起来,现代就显得势单力孤,而且现代并没有把燃料电池车作为一个战略重点,以至于让丰田后来居上,抢了风头。

上海车展燃料电池车

上海车展燃料电池车

在外观和内饰上,ix35 FuelCell和燃油版的ix35相比并没有区别。辨识度不高,应该也是ix35 FuelCell没能引起太多关注的一个原因。

上海车展燃料电池车

在动力方面,ix35 FuelCell搭载了一套输出功率100kW的燃料电池系统,并配备了两个70MPa的储氢罐,一共可以装载5.63kg的压缩氢气。这套燃料电池系统驱动一台最大功率134Ps(98kW),最大扭矩221Nm的电动机,可以实现160km/h的最高时速和594km的续航里程。与普通燃油车型相比,ix35 FCEV另一大优势是在零下20摄氏度的环境中依然能够正常点火行驶。

 

大众高尔夫Variant Hymotion

在本届车展上,大众同时展出了采用纯电动、插电混动和燃料电池这三种技术路线的新能源车型。其中高尔夫Variant Hymotion就是大众的燃料电池车。

上海车展燃料电池车

由于平台化的优势,大众MQB平台的车型可以很方便地更换动力总成。高尔夫Variant Hymotion就是在高尔夫旅行版的车体内装上了一套燃料电池动力系统。同时,这套动力系统也可以更换为纯电动模块或者是插电混动模块。

上海车展燃料电池车

高尔夫Variant Hymotion搭载氢燃料电池动力系统最大功率为99kW(135Ps),其0-100km/h加速时间为10秒。充满氢燃料后,高尔夫Variant Hymotion将拥有500km的续航里程。当氢燃料用尽时,仅需要3分钟便可充满。

上海车展燃料电池车

这辆车虽然已经非常的成熟,但是短期内应该不会量产。大众还在等待新能源技术路线的最终确定。

奔驰F 015 Luxury in Motion

上海车展燃料电池车

奔驰F 015 Luxury in Motion是车展上的明星车型,其极具科幻色彩的外观和颠覆性的内部设计吸引了大量的目光。但是,除此之外,在奔驰没有展示出来的动力部分,也有值得我们关注的东西。

上海车展燃料电池车

F 015采用了一套新型的插电式氢燃料电池动力系统,总续航里程可以达到1100km。在其后轴处有两台电动机,综合输出最大功率为196kW(268Ps),峰值扭矩为398Nm,0-100km/h加速时间在6.7秒,电子限速情况下的极速可以达到200km/h。

奔驰(进口)2015款奔驰F015

F 015同时配备了动力电池和燃料电池。动力电池采用的是锂离子电池,并配有无线充电充电装置,纯电动模式下的续航里程约在200km。长途驾驶则使用燃料电池提供动力,F 015的储氢罐可以存储5.4kg的压缩氢气,而百公里仅需消耗0.6kg,单靠氢能源驱动可以续航大约900km。

奔驰(进口)2015款奔驰F015

上海车展展出的燃料电池车数据对比
压缩氢气存储量 续航里程
荣威950 Fuel Cell 4.18kg 400km
丰田Mirai 4.3kg 482km
现代ix35 Fuel Cell 5.63kg 594km
大众高尔夫Variant Hymotion 未知 500km
奔驰F 015 luxury in motion 5.4kg 1100km
爱卡汽车网制表 www.xcar.com.cn

编辑点评:燃料电池是很可能成为未来主流的一种新能源技术。从车展上展出的5种燃料电池车的性能来看,除了中国的实力稍弱,其他各国的技术基本处于同一水平线上。未来,除了车辆性能的比拼,更需要考验的是氢气的制备、运输、存储这整条产业链的建设。为了避免掉队,中国品牌汽车厂商是时候增加对燃料电池的研发投入了。

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