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未来已来?——寻访丰田Mirai

实验室资讯网时间:2020-11-16 点击: 百度搜索 | 必应搜索 | 搜狗搜索

【导读】全球第一辆量产氢燃料汽车是什么样子? 燃料电池汽车(FCV)的研发历史悠长,在北京奥运会上,就曾有自主研发的燃料电池大客车身影,但若干年来,在丰田Mirai之前,从未有人能把量产的FCV做出来、卖出去,而丰田达成这一成就,用了二十三年。在二十三年前,电动车尚且是稀奇物事,丰田将她命名为日文的未来,是赋予了她绝大的梦想......
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全球第一辆量产氢燃料汽车是什么样子?

燃料电池汽车(FCV)的研发历史悠长,在北京奥运会上,就曾有自主研发的燃料电池大客车身影,但若干年来,在丰田Mirai之前,从未有人能把量产的FCV做出来、卖出去,而丰田达成这一成就,用了二十三年。在二十三年前,电动车尚且是稀奇物事,丰田将她命名为日文的“未来”,是赋予了她绝大的梦想——“这就是未来”。

自Mirai去年在美国上市以来,她已在加州售出了一千余辆,但至今仍是“加州专属”。这缘于加州的补贴政策,更重要的原因是:只有加州有加氢站,目前的数量是29座。恰好近日休假到了湾区,一直以来的强烈好奇心驱使我去看一看这丰田的“未来”。

未来已来?——寻访丰田Mirai

(图1 Mirai犀利的前脸,不同于纯电动车,FCV仍是需要进气格栅来吸入空气的)

未来已来?——寻访丰田Mirai

(图2 Mirai的内饰,值得一提的是左侧面板上的H2O键,用于快速排水,是FCV的独有特征)

Mirai的外观棱角分明,LED大灯很漂亮,的确将科技感渲染得很充分,但内饰上则显得“科技不足”中控的塑料面板看似炫酷,实则颇具塑料感,乘坐感受来说,坐姿较高,更像坐Prius。丰田宣称它是一辆Luxury car,是较难在车内感受到的。

价格方面,这辆车售价约58000美元,加州政府会给予5000美元的现金补贴,同时丰田会提供15000美元的加氢补贴。假以53000美元的售价而论,这并不是一个便宜的价格,同样的价格可以购买一辆BMW 530i。丰田称Mirai为Luxury Car,拿它与BMW 5 Series对比,并不过分。假如我们拉一张配置表来对比Mirai和530i,数据上Mirai可以说毫无优势。

未来已来?——寻访丰田Mirai

(图3 Mirai性能数据和用车成本都不如530i)

除此之外,Mirai只有四个座位,而更大的缺点来自于:这辆车所依赖的加氢网络,仅在加州有29座加氢站,即便加一次可以跑300mile,但仍然只是“加州通勤车”。

…………

所以,知道了Mirai如此这般的不如伊好,你还会选择她么?

如果你喜欢Mirai,你仍然会毫不犹豫地选择她。

因为她是独一无二的前沿科技,她是全世界第一辆量产FCV。

虽然我爱BMW……但是,假如我们将走进一个氢能的未来,回首今日,上述Mirai和BMW的对比,就好比当初用卡尔本茨的那辆手工三轮车对比昔年的豪华马车——要知道,本茨先生的第一代Motorwagen的最大马力甚至还不及一匹马(500W,2/3 hp)。

Mirai的系统结构如图4,她有两个碳纤维制的氢气瓶,最大容积122.4L,70MPa的存储压力下可以存储5kg氢气。Mirai的驱动功率大部分直接来自于燃料电池电堆(即是功率跟随),动力系统配备的锂电池用于制动回馈并提供必要的功率辅助。

燃料电池的技术难点很多,撇除氢的制造储存等等汽车之外的问题,电堆的寿命和性能阳极材料、质子交换膜、催化剂的材料,系统的耐久和可靠都是难点。也是因为难,Mirai的量产才如此令人佩服。

未来已来?——寻访丰田Mirai

(图4 Mirai的动力系统结构,素材来源:Toyota Mirai – The Turning Point)

喜欢Mirai的用户会为她买单,缘于她带给车主的更多是车以外的附加值:一种与科技的融入和强烈的自我认同。Mirai自称Luxury car,并配备了高配豪华车的大多数功能,但这当然不是“卖点”,只是有能力为Mirai买单的用户们的生活必需罢了。因此拿她和BMW进行比较,只是一个玩笑。

当然仅仅卖出去还是不够的。更发达的氢能网络、更多的玩家入局,用Mirai的异军突起来拉动整个氢能源发展的正向循环,才是Mirai的终极意义。然而各家都有自己的如意算盘,如果说PHEV 和 EV还能相互关联甚至殊途同归;FCV和EV就是决然不同的两条路线,两者对政策支持和基础设施都有着强烈而庞大的需求,存在着无法避免的竞争。这也是为什么Elon Musk对FCV嗤之以鼻。

最后,再说说另一个“景点”加氢站吧。

这处加氢站就位于加油站旁,加氢机有两个注氢口,标记了H35与H70,分别对应了35MPa和70MPa的氢气,对于Mirai来说,其标准压力为70MPa,也就是说用H35注氢,得到的容量大概会小一半。H35和H70的价格是一样的,这一家加氢站为$16.63/kg。按加满5kg续驶300英里计算,每英里的价格是27美分,相较于汽油是很贵的。如果没有更大规模的生产和制造,用氢成本将是普及FCV的极大阻碍。

我们钦佩卓绝的技术实力,钦佩二十三年持之以恒的钻研,但是技术的成功,未必意味商业的成功,更何况事关未来。丰田章男在宣传片结尾说道:未来已来,即是Mirai。但“未来”的事情,谁又能说得清楚呢。

未来已来?——寻访丰田Mirai

(图5 加氢站,从上往下分别是注氢机、储氢房和注氢机面板显示的价格)

未来已来?——寻访丰田Mirai

(图6 70MPa注氢口)

作者:姚一 ​

清华大学 动力工程及工程热物理学博士

原文地址:https://zhuanlan.zhihu.com/p/27332707

(本文来源:知乎 姚一)

(责任编辑: 龙景)

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