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丰田开发燃料电池车的下一目标

时间:2017-10-18 8:42:00   来源:本网   添加人:admin

  成本削减:丰田开发燃料电池车的下一目标文/筱斐丰田20M年年底上市了全球首款量产版燃料电池车(FCV)币)。由于可享受国家补贴,因此购买时实付520万日元含税(约合27.1万元人民币)丰田开发燃料电池车最早是在1992年。最初每辆燃料电池车的价格被认为会高达1亿日元(约合522万元人民币),而MIRA脾到了723.6万日元含税(约合37.8万元人民币)。利用日本经济产业省的燃料电池车购买补贴后,实际价格会降到520万日元左右(约合27.1万元人民币)。未来产量如有增加,价格或再降低。

  MIRAI为4座车,拥有与汽油车不相上下的舒适性和行李舱容量,行驶性能与纯电动汽车(EV)相同,静音性高而且动力十足。燃料电池安装在车体中央地板下方。电机的输出功率为113kW.车身尺寸为长4890mmx宽1815mmx高1535mm,重量为1850kg.充氢时间约为3min,能行驶650km左右(C08模式),这是相对于电动汽车的一大优点。氢燃料方面,岩谷燃料电池性能比较2008年型燃料电池组新型燃料电池组最大输出功率(kW>体积功率密度(kW/L)重量功率密度(kW/kg)体积(L)重置(kg)电池单元数量400个电池单元370个电池单元(2列层叠)厚度(mm)流路沟槽流路3D粗细网眼流路配备位置(汽车类型)电机室(SUV)地板下方(轿车)产业宣布以1100日元/kg(约合57元人民币/kg)的价格销售,因此充满氢(约5kg)约需5500日元(约合287元人民币)。按汽油价格160日元/L(约合8.4元人民币/L)换算,经济效益与燃效为18km/L的混合动力车(HEV)属于相同水平。

  解决耐久性和低温起动问题燃料电池通过水电解的逆反应,由氢及氧产生电力和水作为发电装置。燃料电池车就是利用这些电力来行驶的电动汽车,行驶时只排放水。不过,MIRAI为回收制动时的能量以及稳定供应电力还配备有二次电池,因此动力传动系统比普通电动车复杂。

  在地板下方中央配备燃料电池组,并为稳定供应电力及实现能量再生配备镍氢二次电池,形成了独特的构造。

  燃料电池车过去存在3项基本课题,分别为耐久性、低温工作及高成本。MIRAI解决了其中的前2项。“耐久性与配备汽油发动机的丰田车相同。

  此外还确保了-30极寒环境下的起动性能“MIRAI开发负责人表7T:。

  虽然车辆重达约I.8t,但凭借扭矩大这一电机驱动的优点,确保了出色的加速性能。比较了MIRAI与丰田2008年款燃料电池车、混合动力车及市售电动汽车的超车加速及起步加速性能。超车加速及起步加速性能均大幅超过2008年款燃料电池车,超车加速性能超过混合动力车。2种性能提高到了与市售电动车相比为同等或略高的水平。丰田的成本削减课题还在努力解决之中,超过700多万日元(约合37万元人民课题1耐久性确认与汽油车具有同等耐久性课题2低温工作解决可在-30t下起动课题3成本削减努力中正以2025实现与混合动力车同等的成本为目标推进开发43(s)倒另5起步加速(s)图中的横轴(起步加速)是从0100km/h所耗费的时间。纵轴(超车加速)为40~70km/h所需要的时间。

  燃料电池车的开发已开始迈向下一个―标本削减。目标是在今后10年实现与混合动力车同等的价格。

  币)的价格虽然与10年前号称1亿日元(约合522万元人民币)相比降到1/10以下,但无疑仍然较高。

  独特的技术开发手段为性能提高和成本削减做出最大贡献的是燃料电池组的进步。燃料电池组由燃料电池的单体电池串联层叠而成。MIRAI层叠了370个单体电池,获得了114kW的最大输出功率。

  要想提篼汽车的动力性能,电池组最好实现小型轻量化并具备篼输出功率。也就是说,目标是提篼单位体积输出功率(或单位重量输出功率)。MIRAI的燃料电池组,其单位体积输出功率与2008年型相比实际提高了2.2倍。

  为顺应进步迅猛势头,就必须要导入独特的开发方法。汽油车的新车开发通常先分工推进,然后将开发出来的发动机及变速器组合起来,组装成汽车。但燃料电池车由于技术进步迅速,很难采取这种方法。

  在这种开发方法中,尤为重要是领导方式。在实现燃料电池车时,需要开发存在相互影响的多项关键技术,因此由一个人来决定一切是不可能的。比如,在新型燃料电池组方面,以提高性能及削减成本为目标的关键技术,即使是目前已公开的也至少有10种。

  具体包括:(1)开发活性为1.8倍的铂钻合金催化剂(将怕用量减至1/3);(2)隔板从不锈钢换成钛合金并推进薄壁化;(3)确立无加湿方;(4)开发“3D精细网眼流路”;(5)将电解质膜的厚度减至1/3;(6)隔板表面处理材料从贵金属换成便宜的碳类;(7)推进气体扩散层的篼性能化;(8)开发大电容量的升压逆变器、(9)提篼生成水的排放性能;(10)增加快速加热功能。

  要同步并联手推进种类如此多的技术开发,靠一声令下是无法实现的。因此,丰田营造出了技术员人人怀着高觉悟自觉推进开发的氛围。但负责人解释说:“这并不是说所有事情都全权交给项目成员来处理。首先对技术的潜能进行判断,必须事先对各个技术有详细的了解。”

  燃料电池车的开发已开始迈向下一个目标――成本削减。目标是在今后10年实现与混合动力车同等的价格。具体而言,就是将仅在燃料电池车上配备的“燃料电池组、高压氢罐、一个电机”的成本降至与混合动力车配备的“发动机、尾气处理系统、燃料罐、2个电机”同等的水平。

  增产计划丰田原计划MIRAI在2014年12月15日上市之日起至2015年底的约一年内生产约700辆。但上市后约1个月内,日本的订单量就达到约1500辆,订单势头良好。另外,该燃料电池车从2015年秋季起还将在欧洲开始销售,因此丰田决定建立满足需求的供应体制,实施增产。

  增产后,MIRAI的年产量到2016年将扩大至约2000辆,到2017年将扩大至约3000辆。增产后的销售计划将视各国的加氢站建设情况、能源政策、车辆购买补贴及环保规定等行政举措,以及消费者需求重新制定。H