“未来”来了,但氢能源的春天还没来

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现在我们谈到新能源汽车,基本上都是指纯电动汽车或者各种混合动力汽车,氢燃料电池汽车往往被排除在讨论之外。

没有其他原因。虽然宝马、本田、丰田、现代都在大力研发氢燃料电池汽车,但是目前已经量产销售的氢燃料电池乘用车只有丰田MIRAI和现代NEXO(本田Clarity燃料电池已经停产)。至于长安深蓝SL03氢动力版,还没有开始交付。

但是最近有了一些新的变化。月初,广汽丰田宣布将推出50辆第二代MIRAI,限量发售。虽然高达75万元的价格一下子劝阻了无数人,但只比长安深蓝SL03氢版贵了5万元。无论如何,氢能源汽车的话题突然复活了。

前段时间我们还把MIRAI的试驾车拿了回去体验了几天。阿卓稍后会和大家分享他的试驾感受,这里就不提前剧透了。近日,现代汽车报道称,NEXO氢燃料电池汽车即将引入中国,位于广州的HWTO氢燃料电池工厂也即将正式投产。

氢能源汽车似乎一下子离我们并不那么遥远了,所以我想通过丰田MIRAI和现代NEXO这两个活生生的教材,和大家聊聊一些大家感兴趣的关于氢燃料电池汽车的话题。

首先,氢燃料电池汽车本质上是电动汽车。

氢燃料电池汽车的简称是FCEV,英文全称是“燃料电池电动车”。因此,顾名思义,氢燃料电池汽车本质上是一种电动汽车。在结构上,它也有一个高压电池,由驱动电机驱动。

但这里需要注意的是,很多人有一个误区,认为“氢燃料电池”真的是三元锂电池之类的电池。其实这是完全不同的。

“未来”来了,但氢能源的春天还没来

众所周知,同样由电机驱动的汽油发动机,如丰田THS、本田i-MMD、插电式混合动力/增程式电动汽车,在某些工况下可以作为发电机给高压电池组充电,而FCEV氢燃料电动汽车其实也是一样,由比普通四缸汽油发动机略大的叫做“电桩”的东西产生。

因为整体尺寸不小,所以这一叠也放在车头的发动机舱里。

但与内燃机烧油不同的是,这种“电反应器”本质上是一种“化学发电机”,是一种通过汽车上氢气罐中的氢气与外部氧气发生电化学反应释放水和电能的装置。产生的电能既可用于电机直接驱动车辆,也可用于给高压电池充电;水将被储存并通过排水管释放。

目前,第二代丰田MIRAI和现代NEXO都使用三元锂电池组,但电池容量分别只有1.24kWh和1.56kWh,因此不消耗氢气的“纯续航”很短,放电功率也不高。

所以这种电池像丰田THS和本田i-MMD一样,主要充当临时蓄水池,目前不支持外部充电。

或许还是为了增加续航能力,所以MIRAI和NEXO都只有单电机版本。MIRAI采用与雷克萨斯LC相同的GA-L平台,因此采用后驱布局,驱动电机最大功率134kW;NEXO的前身是图森FCEV,所以它采用了前身的布局。电机最大功率120kW,CLTC条件下续航550km。

然而,有趣的是,长安汽车的灵感可能来自于PHEV国内运输大型电池的做法。深蓝SL03氢能版搭载28.39kWh磷酸铁锂电池,后轮驱动,电机功率160kW。虽然氢气罐的储存容量还不知道,但CLTC的综合工作里程达到730km。

第二,氢化没有你想象的那么快。

很多人之所以对氢燃料电池汽车有着强烈的好感和期待,除了环保之外,最重要的是“加氢的时间和加油差不多,但比充换电快很多”。

理想很丰满,现实却很骨感。其实去加氢站真的没有宣传的那么快。

首先是加氢站的硬件配套问题。像MIRAI、NEXO这种储氢罐的压力都是车载高压储氢瓶,压力70MPa,也就是充氢的时候压力是700个大气压。换句话说,在将氢气倒入储氢罐之前,氢化设备必须能够承受最高超过70Mpa(通常为85Mpa)的压力。

目前国内很多加氢站只能增压到45Mpa,也就是只支持给氢罐充氢到35Mpa。换句话说,就算你开MIRAI,最多也只能充到一半,并不能充满氢气。这意味着续航能力直接打五折。

如果你不明白,不妨回想一下你吹气球时的样子。刚开始很容易吹进去,但是越吹越费劲。

所以在加氢的时候,不像汽油,汽油加注的速度基本是均匀的,但是随着压力的增加,氢气注入的速度越来越慢。另外,目前出于安全考虑,氢气加注前后会有一系列安全检查,需要一段时间。

所以厂家标榜的“五分钟就能充满”,其实只是书面上的一个理论值。当然,从电动汽车到普通快充桩,加氢时间还是会比现在的充电时间短。

至于加氢站的数量,这里就不讨论了,但是大家应该很容易理解,这种高压可燃气体的运输和储存都有极高的安全标准,自然不太可能设在人口密集的地方。换句话说,即使不考虑资金投入和建设时间,未来的加氢站也不会像加油站和充电站那样无处不在。

因此,虽然现代汽车将引入NEXO,但他们也认为,由于各种现实和客观条件,在短期内,氢燃料电池汽车将主要用于路线相对固定的商用车,而不是乘用车。

再次,储氢罐的布局也是一个难题。

因为MIRAI也是由电机驱动,所以驾驶体验与普通电动车非常接近。但从MIRAI上可以看出,车辆上的两个主氢罐呈T型布局,在车位的行李厢下方放置了一个小型氢罐,不仅导致第二排空占用严重,还使得行李厢空比同级别的其他电动车小很多。

相比之下,由于NEXO是一款SUV,所以空的空间要优于轿车,两个储气罐巧妙的放在后座下方,所以氢气罐对车内空空间的影响相对较小,但还是不如同级别SUV的后排空空间宽敞。

中国消费者对后座的挑剔是出了名的空怎样才能平衡油箱(续航)和座椅空的大小?

在前段时间的巴黎车展上,一家名为NAMX的法国新车公司提供了一个全新的想法:车内的氢气罐要做得更小,但在车尾增加了几个可以单独更换的抽茶“空气囊。

一方面相当于把一个大油箱换成几个小油箱,可以更灵活的布置,减少对车的占用空。另一方面,由于这些规格统一的小煤气罐可以像我们的电动自行车的电池一样,通过公共充电柜进行充电和更换,相当于诞生了一种类似于电池更换的“煤气罐更换”模式。

当然,这只是一辆没有量产的概念车,这项技术也没有得到验证,但不乏让人眼前一亮的,或者会给其他研发氢能源汽车的车企带来新的启发。

你认为氢燃料电池汽车的春天什么时候会到来?

标签: 氢气 燃料电池

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