豐田氫燃料電池

人人關注的豐田汽車到底展示了什么“黑科技”？

第一電動大牛作者電動大咖·新能源汽車 2018-05-15 12:05

自動駕駛和電動汽車代表著汽車工業“智能化”“電氣化”兩大方向，而最近豐田的自動駕駛概念車e-Palette和氫燃料電池車Mirai成為人們關注的焦點。

豐田e-Palette概念車

開放式自動駕駛系統

豐田e-Palette概念車采用低底盤、箱式的造型設計，該車基于模塊化理念打造，可以按照共享乘車式、酒店式、零售店式等不同用途需求更換各類設備。豐田e-Palette概念車還可以根據不同底盤+不同車廂的組合、不同的底座提供4-7米不等的車身尺寸。

值得注意的是，豐田e-Palette概念車搭載了豐田的Guardian自動駕駛系統，豐田將向自動駕駛組件開發公司開放其多年研發的車輛控制系統的控制接口。

豐田認為開放自動駕駛模塊，不僅可以加強與科技公司的合作，也可以讓自己在選擇自動駕駛模塊方面有更多選擇，對于豐田來說可以帶來雙贏。

目前豐田e-Palette項目已經和必勝客、Uber、亞馬遜以及滴滴達成合作。e-Palette相關服務有望在2020年的東京奧運會上亮相。

豐田燃料電池車Mirai

燃料電池車Mirai是豐田FCV（Fuel Cell Vehicle）計劃的產物，Mirai的動力系統由高壓儲氫罐、儲能電池、氫燃料電池、電控系統和驅動電機組成。

豐田Mirai整車重達1.8噸，為了保證良好的中低速動力響應，豐田Mirai配備了一臺最大功率118kW，峰值扭矩335N·m的電機，發電功率3.1kW/L的燃料電池位于前排車座下方。

由碳纖維和凱夫拉材料制成的儲氫罐則位于后排座椅下方，最大能承受70MPa的壓力，后備箱底部則布置了儲能電池。豐田Mirai續航里程可達650公里，加氫僅需3分鐘，使用體驗媲美傳統內燃機汽車。

搭載氫燃料電池的量產車不止有豐田Mirai，現代NEXO、本田CLARITY也都是已經量產的氫燃料電池車。

雖然三元鋰電池在當前的新能源車型儲能單元中占據了主流態勢，但其能量密度理論上限僅為300Wh/kg，而氫燃料電池的理論上限高達1萬-2萬Wh/kg，比汽油的能量密度還要高，可以說，燃料電池將完全解決電動汽車的續航問題，有望成為未來最有潛力的電池形式之一。

氫是地球上儲量最豐富的元素之一，可以說是取之不盡，用之不竭。而且氫燃料電池在將氫氣和氧氣通過質子膜催化后逆電解發電時，僅有清潔的水排放，沒有任何污染排放，因此氫燃料電池被認為是終結清潔能源。

日本占據產業先導地位

我國與之尚有較大差距

日本是燃料電池技術最為領先的國家，早在1992年，豐田就開始研發氫燃料電池技術，至今已申請了5000余項關于氫燃料電池技術的專利，目前豐田氫燃料電池電堆成本已經比10年前下降了80%。而在加氫站建設方面，全日本已有100余座加氫站投入運營。

眾所周知，日本是一個資源匱乏的國家，相比靠供電網絡充電的普通電動汽車，氫燃料電池汽車更適合日本的國情?；趪夷茉磻鹇越嵌瘸霭l，日本新能源和產業技術綜合開發機構計劃至2040年在日本普及氫燃料電池車。

我國的燃料電池產業的起步較晚，研發技術相對落后，在氫燃料電池上發展上仍處于探索起步階段，在大規模制氫、氫氣供給系統、系統安全等方面都還存在較大困難。

▲大連新源動力

目前國內具有完全自主知識產權的燃料電池電堆主要由大連新源動力提供，但在壽命方面，國產電堆壽命為幾千小時，國外已經達到上萬小時，技術成熟度仍有較大差距。在催化劑、質子交換膜、碳紙、空壓機、氫循環泵等關鍵材料和零部件方面，中國與國外水平相比仍存在較大差距，有能力配套的企業較少，很多關鍵技術被國外企業壟斷。

在整車制造方面，2017年全國燃料電池商用車產量為1226輛，其中產量最大車型為物流車，物流車產量最大企業為東風公司，普通客車產量最大企業為上汽大通，公交客車產量最大企業為佛山飛馳。

在加氫站建設方面，國內目前投入使用的加氫站僅有8座，分別位于北京和上海、大連、佛山等地。可以說我國在燃料電池汽車領域與日本尚有較大差距。

目前我國已將氫燃料電池汽車列為重點支持領域，2016年工信部組織制定的《節能與新能源汽車技術路線圖》明確提出2020年實現5000輛級規模在特定地區公共服務用車領域的示范應用，建成100座加氫站。2017年上海市發布的《上海市燃料電池汽車發展規劃》提出，2020年將在上海范圍內建設5-10座加氫站。