燃料電池車那些事

張凌瑋

最近兩年隨著豐田Mirai、本田Clarity Fuel Cell的量產(chǎn)與報(bào)道，讓更多的普通消費(fèi)者了解到燃料電池車，可以說燃料電池車已經(jīng)越來越貼近百姓的生活。你可能以為燃料電池車只是現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)物？或者燃料電池車只有豐田和本田在主持研發(fā)？再有燃料電池只能以氫作為唯一能源？今天就讓我們來講講關(guān)于燃料電池車的那些事

第一輛燃料電池車

隨著近兩年燃料電池車的研發(fā)與量產(chǎn)，讓許多人都誤以為這是一項(xiàng)最近才興起新技術(shù)。其實(shí)不然，有資料表明早在1966年通用汽車就已經(jīng)開始了這方面的研究，也是第一個(gè)把燃料電池應(yīng)用在汽車上的公司。而通用最早的燃料電池車原型就叫做GM Electrovan Fuel cell，距今以有51年歷史。

當(dāng)時(shí)的通用受技術(shù)所限，以一輛廂式貨車為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了這款燃料電池車，這樣可以保證車廂內(nèi)有足夠的空間來容納整套電池設(shè)備。Electrovan的燃料電池可提供32kW的穩(wěn)定功率輸出，160kW的最大功率，以及241km的最大巡航里程，它是由32個(gè)薄電極燃料電池模塊串聯(lián)而成。車輛的電機(jī)與電機(jī)控制系統(tǒng)安裝在前排兩個(gè)座椅之間和下方，而電池模塊則安裝在地板下方。電池組所需的燃料包括低溫氫氣與氧氣罐，電解液儲(chǔ)蓄罐則安裝在車廂內(nèi)部。另外還包括一個(gè)加裝了45加侖氫氧化鉀的填充模塊、管道與儲(chǔ)存器等。在當(dāng)時(shí)車輛所需的電解液重量就有550磅，貨車的總重量也因此提升到了7100磅之多。

還有哪些燃料電池車量產(chǎn)過

目前已經(jīng)上市租售的燃料電池車包括豐田的Mirai、本田的Clarity Fuel Cell以及現(xiàn)代的Tucson FCEV等等許多人都已經(jīng)知道，不過其實(shí)在它們之前梅賽德斯-奔馳也推出過這類車型，名為梅賽德斯-奔馳F-Cell。

F-Cell是由奔馳公司開發(fā)的氫燃料電池車系。在當(dāng)時(shí)一共推出過兩個(gè)版本，第一個(gè)版本是基于當(dāng)時(shí)的奔馳A級(jí)車，于2002年推出。第一代F-Cell車型擁有160km的續(xù)航里程以及132km/h的最高車速。第二代的F-Cell則基于后來的奔馳B級(jí)車研發(fā)，車輛擁有升級(jí)過的電動(dòng)機(jī)，其輸出功率被提高到100kW，最大續(xù)航里程也提升到402公里。車輛的性能得到部分優(yōu)化是因?yàn)樾碌腂級(jí)車擁有較之前的車型更高的壓縮氫氣儲(chǔ)存空間、更高的儲(chǔ)存壓力以及燃料電池的技術(shù)進(jìn)步。而戴姆勒當(dāng)時(shí)之所以選擇這兩款車作為F-Cell車型的基礎(chǔ)，也是因?yàn)樗鼈兌疾捎谩叭髦巍避囆驮O(shè)計(jì)理念，旨在為乘員提供最大空間。而F-Cell車型一共試造了60輛，并被分別投放到美國、歐洲、新加坡和日本市場(chǎng)用作租賃，方便對(duì)車輛的后續(xù)研究采集數(shù)據(jù)。

燃料電池也有摩托車

不要以為燃料電池只能應(yīng)用于汽車，其實(shí)早在2005年雅馬哈公司就研發(fā)過一款名為FC-me的燃料電池摩托車。并且這款摩托車在日本靜岡縣以出租的形式上路，讓它成為世界上首款進(jìn)入實(shí)用階段的燃料電池摩托車。

FC-me從尺寸以及性能上來看，是一款小型電動(dòng)摩托車，整車車重也僅有69公斤。車輛配備由雅馬哈公司開發(fā)的直接甲醇燃料電池系統(tǒng)（DMFC），以液態(tài)甲醇水溶液為燃料，小車的車輛操控性能與雅馬哈的普通摩托車無異，而在加滿燃料后，F(xiàn)C-me可以續(xù)航100km，且這款車相比普通的汽油摩托可以減少大概45%的二氧化碳排放。

燃料電池車的新發(fā)展

目前大多數(shù)的燃料電池車采用氫燃料電池，研究也都集中在這個(gè)方向，但關(guān)于氫燃料的穩(wěn)定性還有使用成本方面都沒有太大的提升。不過有些廠商也在想方設(shè)法改善這些狀況，比如考慮使用氫以外的燃料，或者為燃料電池車提供輔助動(dòng)力。前者有目前日產(chǎn)正在研發(fā)的e-Bio Fuel Cell概念車，后者則有梅賽德斯-奔馳正在研發(fā)的GLC F-CELL。

日產(chǎn)的e-Bio Fuel Cell概念車基于電動(dòng)版NV200打造，是一款采用固態(tài)氧化物燃料電池的車型，這在一定情況下降低了使用氣體燃料的不穩(wěn)定性。這款車?yán)眉兩镆掖及l(fā)電，因此排放物只有水，也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，目前作為概念車的e-Bio Fuel Cell能夠擁有600km以上續(xù)航里程。

關(guān)于奔馳正在研發(fā)的GLC F-CELL其實(shí)可以看做是普通氫燃料電池車的加強(qiáng)版。雖然車輛的動(dòng)力來源主要是氫燃料電池，但這款車另外搭載了一套8kWh的電池組，安裝在后方儲(chǔ)氫罐上方。有了車輛的兩個(gè)儲(chǔ)氫罐可提供約451km的續(xù)航里程（充滿兩塊氫燃料電池只需3分鐘），而另外的插電混動(dòng)系統(tǒng)則能提供大概48km的續(xù)航里程，因此車輛的總續(xù)航里程也能達(dá)到500km。這款車在一定程度上避免了氫燃料電池耗盡無法行車的后顧之憂。endprint