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丰田mirai储氢罐(充氢3分钟,续航850km!丰田:电能只是过渡,氢能才是未来)

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丰田mirai储氢罐(充氢3分钟,续航850km!丰田:电能只是过渡,氢能才是未来)

丰田mirai储氢罐(充氢3分钟,续航850km!丰田:电能只是过渡,氢能才是未来)

  • 充氢3分钟,续航850km!丰田:电能只是过渡,氢能才是未来
  • 3分钟续航750km!丰田新一代Mirai还有哪些黑科技
  • 丰田Mirai汽车排放出来的水,真的可以直接喝
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  • 电池车领域领军“人物”的丰田Mirai,它有哪些优点
  • 氢燃料电池车Mirai由广汽丰田渠道引入 限量50辆
  • 解析丰田Mirai氢燃料电池技术
  • 加氢3分钟续航600km,丰田Mirai实现真正的“新能源”

随着冬季的到来,电动 汽车 车主开始迎来了难题,很多车主都吐槽自己的电动 汽车 续航大幅缩减,电池充不满,掉电非常快,标称的续航直接打6折,如果开暖风更是掉电明显。原本500KM的NEDC续航,能够跑250KM就不错了,再加上长达1小时的充能时间,很多车主戏称电动 汽车 一到了冬天就变成了“电动爹”。
那么有没有电动 汽车 的替代方案呢?丰田用氢燃料 汽车 给出了答案。

早在1992年,丰田就开始氢燃料电池 汽车 的研究,直到20年后的2014年,丰田20年磨一剑的氢燃料电池 汽车 第一代“Mirai”在日本全球首发。“Mirai”寓意未来的意思,这表明丰田认为这款车才是代表未来的车型。这款车在全球共售出了1万台。
去年,丰田又推出了第二代的Mirai,这款车与雷克萨斯LS同平台打造,但价格却比LS便宜的多,动力方面可以输出134kW(182PS)的最大功率和300N·m的峰值扭矩,最高时速更是达到了175km/h。这款车分为两种续航版本,高续航版本可以实现充氢三分钟,续航850KM。此外,这款车还可以连接家庭电器输出最高9000W的电源输出,简单来说可以负载2-3台空调。
Mirai目前已经在美国和日本上市,关于氢能源 汽车 ,网络上有很多的质疑和误解,今天我们就来通过丰田Mirai这款车,聊聊氢燃料 汽车 到底是不是未来。

第二代Mirai率先在日本本土和美国地区上市,未来将会全球发售,很多人关心氢燃料 汽车 的价格,第二代的Mirai其实官方售价比较高,在日本是710-805万日元(折合人民币44.5-50.5万元),但是日本政府给这款车提供环保车减税、环保绩效折扣、绿化补贴和CEV补贴,加起来补贴后的价格是36.05-42.06万,在美国的售价为4.95-6.60万美元(折合人民币32.3-43.1万元)。很多人觉得价格依然偏高,但是要知道这款车是和雷克萨斯LS同平台打造的,这款车长宽高分别为4975/1885/1470毫米,轴距2920毫米,是一款中大型车,其售价比雷克萨斯LS还是要低一点。而且从外观内饰来看,Mirai是一款豪华感比较强的车型。
另外,在美国你也可以选择租用这辆车,入门车型月租价格为499美元(3260元)起。并且,购车和租车的用户都可以获得六年免费氢气燃料或1.5万美元(9.8万元)现金补贴。如果你选择现金补贴,相当于以22,5万元的裸车价格买到这样一款中大型的氢燃料 汽车 ,这个价格可以说是相当良心了。

那么很多人就要问了,我买了这款车到哪去加氢呢?其实在日本的全境,和美国的西海岸,加氢都是比较方便的。日本本土有超过133座加氢站,全国各个主要大城市都有,数量位居全球第一,而美国有87座加氢站,而截至今年11月,中国共建有加氢站104座,超越德国,位居全球第二。按照《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测,2025年中国将建成200座加氢站,2050年,加氢站数量将超过1万座。
氢燃料 汽车 使用成本高不高呢?丰田Mirai有三个储氢罐,一共可装载5.6kg氢气,根据最新的数据,日本的氢燃料目前每千克的售价是71元人民币,每公里的成本大约是0.46元,基本上和国内的汽油车差不多了。而且比日本的汽油车使用起来要便宜点,因为日本的汽油价格目前高达130.8日元,相当于8.2元人民币,比国内的油价贵了差不多50%,在日本开氢燃料 汽车 ,是比开汽油车更便宜的。
另外,丰田对于美国的Mirai提供三年免费保养,和10年24万公里的免费保修,对日本国内的Mirai提供5年10万公里的免费保修,非常类似于雷克萨斯,从使用成本来说,在日本开Mirai要比燃油车更划算。

氢气的安全性问题,也是一个争议非常大的问题,很多人说氢燃料 汽车 就是小型氢弹,还有人说氢气不稳定非常容易爆炸,其实都是反智言论而已。氢弹要是这么简单,为什么印度至今还在苦苦研究?
实际上,如果在开阔地带,氢气要比汽油更安全,第一点是因为Mirai上的氢气都是储存在由碳纤维和凯夫拉材质制成的储氢罐里,这种储氢罐可以抵挡手枪的子弹,里面的氢气很难外泄。第二点是这款车有着比较完善的安全措施,车辆着火的情况下,有止逆阀式的易熔塞泄压阀会迅速排出氢气。第三点是氢气的密度低 逸散速度更快,不会沉积,不易形成可爆炸的气雾,一旦泄露马上会上升,只要通风良好,一般不会爆炸。且其泄露能量和爆炸当量较低,氢气的爆炸能量是常见燃气中最低的,仅为汽油气的1/22。
日本曾有实验室进行过一次“着火”实验,测试了汽油车在漏油和氢燃料电池车在漏气的情况下的安全性,汽油车很快就猛烈燃烧,而氢气则是在车顶上方燃烧,不会烧到车辆,而且一分半钟以后,火焰就熄灭了,足以可见氢气的安全性。
丰田的氢燃料 汽车 已经在美国上市,要知道美国人是最惜命的,别克GL8禁售、大众在美国根本不敢减配,如果安全性很差,Mirai有可能获得上市许可吗?

那么这些氢气从哪里来呢?是不是要花费电能制氢,再把氢气转化为电能,是不是脱裤子放屁多此一举呢?其实氢气的来源有很多种。

第一种是工业副产品,我国炼焦企业、钢铁厂和氯碱工业每年都会副产数百万吨氢气。第二种是可再生能源制氢,比如说用太阳能、风电、水电制氢,因为低谷期的电能是用不完的,如果不用也是白白流失了,不如用来制氢把这些能量保存下来。第三是利用化学能源制氢,比如说煤和天然气裂解制氢,这种制氢方式的成本并不高。
目前在研发氢燃料 汽车 的只有丰田、本田、现代以及宝马,为什么其他车企不跟进呢?

原本就是这玩意研发太难了,丰田搞了20年,才能做出如今的Mirai,研发氢燃料 汽车 相当于换了一个赛道,之前在燃油车和电动车上的技术积累基本上成为了废纸,对于很多车企来说一是资金成本太高,二是大企业往往就是转身较慢。

而日本则非常有忧患意识,因为日本90%的石油需求依赖进口,在这样的情况下,发展新能源成为了必然,而日本四面环海,最不缺的就是水资源。也就是在这样的情况下,日本在近30年前就开始了氢燃料 汽车 的研究。
目前,组织氢燃料 汽车 普及最大的障碍,其实不是安全、不是制氢成本、也不是使用成本,而是氢气的运输和存储,这才是氢燃料未能大规模普及的最重要的原因。
目前主要是高压气罐、液态罐以及固体罐三种方式运输氢气,但是这种方式要么运输的数量有限,要么运输成本比较高,都难以大规模普及,因此日本的加氢站很多都是采取现场制氢、储氢,不存在运输过程。但是这样做也会存在建造加氢站成本过高的问题,建造一座于200公斤的加氢站往往成本都在1000万元以上。
但是一旦氢气的储存和运输问题解决,氢气的发展将会顺利的多,至于氢气的制取成本和氢燃料 汽车 的制造成本,都会因为规模化而不断降低。根据预测,到2025年,氢气售价要降低到28元/kg。

而很多人担心的,氢气需要使用贵金属铂作为催化剂的问题,目前铂金催化剂发展趋势是低铂和无铂路线,本田的Clarity单车催化剂所需的铂已经降至10g左右,未来氢燃料 汽车 将只需要3-8克的铂,和柴油车尾气净化催化剂的使用量相当。

尽管目前,氢燃料 汽车 依然存在制造成本较高、加氢站较少等这样那样的问题,但是氢燃料 汽车 无疑将会为我们提供一种替代方案,相比将全部的鸡蛋都放在电动 汽车 的篮子里要强得多,并且,氢燃料技术一旦突破,其发展潜力要远高于电动 汽车 。未来的一段时间,电动 汽车 和氢燃料 汽车 将会处于互补状态,电动 汽车 用在乘用车,燃料电池用于商用车。
我国目前也在悄然布局氢燃料电池领域,按照《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》和《“十三五”国家 科技 创新规划》,2030年,我国要建成1000座加氢站,燃料电池车辆保有量要达到200万辆,2050年,要建成超过1万座加氢站,氢能和电能究竟谁才是属于未来的能源,不出20年便能见分晓,我们不妨拭目以待。

自石油危机爆发以来, 汽车 化石燃料的能源模式就引发了大家的思考,究竟还有什么清洁的替代能源,而丰田给出了它的答案——燃料电池 汽车 ,也就是我们常说的氢能源。

燃料电池 汽车 的量产可以说是经历了一段相当漫长的时间,要知道丰田早在1992年就开始对燃料电池进行研究,这个研究项目几乎是与丰田普锐斯混动 汽车 项目同时展开的。直到2014年,丰田量产的燃料电池车Mirai才正式上市。

不知不觉6年过去了,丰田Mirai也迎来了换代,第二代的丰田Mirai在近日正式上市。先不管这款车有没有进入国内的机会,作为第二代车型丰田的技术又有哪些提升还是值得我们去了解的。


换代如换刀,前驱变后驱


新一代的Mirai首先在平台架构上作出了调整,采用了丰田TNGA GA- L平台,这个平台是专门服务丰田旗下高端品牌雷克萨斯的后驱平台,在国内销售的雷克萨斯LC和LS车型就是这个平台下的产物,可见它的高级。

GL-A平台也有它的一大特点,就是注重车身重量分布、车身刚性、惯性参数等重要指标。在GA-L平台下,车辆的前轮会更加靠前,尽量“抛”向车身四角的车轮让整车的前后配重更加趋近50:50,这样的布局形式可以让车辆的前后配重更加均衡。

车身结构方面,新平台下采用了大量支撑和加强件、车身粘合剂也广泛应用以及采用了激光螺钉焊接的技术,车身的刚性得到了提高。

新平台架构下,Mirai的底盘结构也有了大的提升,还采用了新的多连杆前悬挂和后悬挂,取代了以前的前麦弗逊后扭力梁的悬挂布置。

新悬挂显然在稳定性、可控性和乘坐舒适性都会有巨大提升。底盘细节方面,还采用了更厚的防侧倾杆,提升整体悬挂的刚度。

上一代的Mirai虽然同样定位中级轿车,但是整车的布局使得它的空间实用性大打折扣。它的燃料电池位于前排座椅下方。燃料电池产生的电能直接驱动位于前舱(发动机舱)的电动机和动力控制单元。电动机进行能量回收获得的电能将经过动力控制单元储存在位于车辆尾部的动力电池中。

(第一代Mirai)

两个一大一小的储氢罐分别布置在后排座椅下方和后备厢中,这样使得无论是车内的乘坐空间还是后备厢空间都受到极大的影响。

(第一代Mirai)

新一代的Mirai对这些动力系统进行了全新的布局,氢燃料电池组从座舱地板下方移到了前舱(相当于发动机舱),而更紧凑的高压电池和电动机则位于后轴上。

储氢罐数量增加到了3个,其中两个采用“T”型布局,布置在座舱内,另一个则布置在后备厢地板下,动力总成布局经过优化后,使新一代的Mirai达到50:50的前后重量分配。

当然,除去重新调整的动力系统布局外,新一代Mirai的车身尺寸也有所增加。车身尺寸方面,新车的长宽高分别为4975/1885/1470mm,轴距为2920mm。

相比上一代车型,它整体高度降低了65mm,轴距增加了140mm,后悬延长85mm,宽度增加了75mm,同时轮毂尺寸也更加大,搭配19英寸和20英寸车轮,使新Mirai的重心更低,姿态更具动感,视觉感更强。

在新的动力系统布局和加大的车身尺寸下,Mirai的车内利用空间得到了极大的改善,为后座乘客提供了更宽敞的五座空间,腿部空间和后备厢空间也得到了改善。


续航提升30%,具备长途能力


和第一代车型相比,新车续航的提升是它的首要任务,只有超过传统纯电动 汽车 所能达到的距离才具有更强的竞争力。

新一代的Mirai在动力、氢燃料容量、效率和空气动力学都进行了改善,续航是提升了30%。

从日本官网来看,它提供了两种不同的续航版本,能耗分别为135km/kg和152km/kg,在WLTC测试标准下续航里程分别为750km和850km。

EPA数据显示其在极端情况下仍可行驶575公里,这使得新丰田Mirai拥有真正的长途驾驶能力。

调整布局,增加储氢罐

采用GA-L平台后,Mirai的燃料电池组和传动系统部件的空间利用率更高,能够给高压储氢罐提供更多的位置。

新车安装了三个高压氢罐,呈“T”形布置,最长的储氢罐采用纵向布置,较短的两个储氢罐分别横向布置在后排座椅下方和后备厢下方。它们的位置有助于降低整车的重心,减少对车内空间的影响。

它们加在一起可以装5.6kg的氢,而上一代Mirai的两个储氢罐里只有4.6kg,增加氢气容量和 汽车 的行驶里程30%。

新的高压储氢罐结构也进行了优化,具有更强的多层结构,总重量为87.73kg。也就是说,整个高压储氢罐加上5.6kg的氢气也不超过93kg,这样的重量优化明显。

新燃料电池组,功率提升12%

在氢动力驱动的 汽车 中,氢气在催化剂的作用下与氧气发生化学反应产生电能,电能再驱动电机,“燃烧”之后的氢气会变成水,而电能的产生过程都在“燃料电池”中。

不少读者可能有点懵,需要清楚的是此“燃料电池”非彼电池,实际上可以将它理解为一个反应堆,真正储存电能的还有一个单独的动力电池。

新一代Mirai的燃料电池组和燃料电池功率转换器(FCPC)是专门为GA-L平台开发的,整个燃料电池组的集成化更高,已经实现水泵、中冷器、空调和空气压缩机以及氢循环泵集成一体化,每个部件更小、更轻,同时提高性能和空间利用率。

燃料电池组使用固体聚合物,就像老款的Mirai一样,但是已经被制造得更小。体积变小的同时,它的比功率密度有所提升,达到5.4kW/L(不包括端板)的新纪录,上一代Mirai为3.1kW/L。

它的最大发电功率从114kW上升到128kW,寒冷天气情况下的性能也得到了改善,现在可以在低至-30的温度下启动。

丰田还对每个反应堆内的装置进行优化,整体重量减轻了50%,但功率增加了12%。包括重新定位歧管,减小电池的尺寸和重量,优化气路分离器的形状,并在电极中使用创新材料。

包括燃料电池DC-DC转换器(FDC)和模块化高压部件都进行了优化,它减少了21%的尺寸,重量减少了2.9kg到25.5kg。在智能功率模型(IPM)晶体管中使用下一代碳化硅半导体材料。这使得输出增加,功耗降低,同时使用更少的晶体管,从而使FCPC变得更小。

进气口降低了压力损失,并包含吸音材料,这样来自进气口的噪音在座舱中不会被察觉。排气管使用树脂管,其设计允许大量空气和水排出;更大容量的消音器有助于使机舱更安静。整个空气系统比现在的Mirai要小30%,重量也少了三分之一(34.4%)。

驱动电机功率提升

燃料电池组的最大发电功率为128kW(174PS),它的电机输出功率也有所提升达到134kW(182PS),最大扭矩达到300Nm,最高车速为175km/h。老款车型的电机最大输出功率为114kW,官方的百公里加速时间为10秒,新车加速时间尚未公布,不过相信提升还是会比较明显的。

锂离子电池

新一代的Mirai配备了锂离子高压电池,取代了上一代车型中的镍氢电池。它的体积在减小的同时,能量密度有了大的提升,它包含84个电芯,额定电压为310.8,容量相比老款车型从4.0 Ah提升到了6.5 Ah,总重量从46.9kg减少到44.6kg。

电池温控方面则继续采用了风冷的方式,不过空气冷却路径也进行了优化,在后排座椅两侧都有独立的进气口。

开车时清洁空气

采用氢能源的丰田Mirai对环境的好处不仅仅是零排放,而是“负排放”。

根据丰田的资料显示,当空气被吸入车内为燃料电池供电时,无纺布过滤器滤芯上的电荷会捕获污染物的微观颗粒,包括二氧化硫(SO2)、氧化亚氮(NOx)和PM2.5微粒。

当空气进入燃料电池系统时,该系统可有效去除90%至100%直径在0至2.5微米之间的颗粒。也就是说,在驾驶Mirai过程中还会清洁空气,变身大型空气净化器,如果在国内驾驶好像有点费过滤器。


设计赏析:少了未来感,更接近传统轿车


新一代的Mirai的基本延续了概念车的造型风格,大嘴式前格栅、分体式的日间行车灯均保留了下来。

外观造型相比上一代车型要少了些许科幻感,更加靠近普通家用轿车的风格。采用了和亚洲龙类似的大嘴式前格栅,并配备分体式的日间行车灯设计,同时头灯造型更加狭长,看起来也足够犀利。

车身侧面采用溜背造型,配备低重心的车尾,营造出颇为运动的视觉效果。此外,新一代车型相比上一代要更长、更宽、更低。

车尾来看,尾灯处则采用了当前比较流行的贯穿式设计,牌照架两侧45 的线条一直延伸至后包围,与车头相呼应。

内饰方面,新车采用丰田最新的设计语言,整个中控区域向驾驶员一侧倾斜,非对称式的设计吸引眼球,并营造出一定的立体感。

配置方面,新车搭载了8英寸数字组合仪表+12.3英寸多媒体系统,并配有HUD抬头显示、前排座椅加热/通风、流媒体后视镜、14扬声器的JBL音响系统。

新款Mirai还搭载“Toyota Teammate”高级驾驶辅助技术和“Toyota Safety Sense”安全辅助套装,还可支持软件OTA升级。


总结:氢能源越来越成熟,就等降成本了


照例还是得说说它的价格,目前它在日本市场的售价折合人民币约为44.5万元,这样的价格对于普通民众还是不够亲民的,不过在日本购买氢能源 汽车 的补贴力度也非常大,补贴在10万元左右,最终落地30万元出头。

从第二代Mriai来看,它整体的结构和性能都有巨大的提升,整体更加的成熟,850km的续航更是稳如狗,目前它已经在日本和美国上市,欧洲也将很快上市,相信销量也会大幅提升。

从丰田的销量目标也可以看出丰田对新车给予了足够的信心,丰田的目标是销量扩大10倍。

技术的成熟,基础设施的配套也需要提高,目前国外建设加氢站的力度在不断提高,氢燃料电池车所有权的实用性也将稳步提高。

对于国内来说,丰田开放了燃料电池的相关技术,在技术吸收的同时也需要继续创新,特别是加氢站的建设需要加快。

当然,最重要的是对氢能源的科普工作还任重道远,否则人人觉得氢能源危险而避之惟恐不及,那么国内氢能源发展就无从说起了。

丰田Mirai汽车排放出来的水,真的可以直接喝?

丰田具有良好的杂交领域的声誉,似乎决心与其他厂家有不同的新能源道,大工厂,金钱就是这样的方式。当其他制造商也在大力开发纯电动时,丰田的Mirai氢燃料电池汽车已在日本和美国销售。最近,海外媒体已经捕获了新的Mirai官方地图,深蓝色,环保和体育运动。

新丰田Mirai育种483公里排放是水丰田Mirai基于丰田FCV概念车,这极大地保留了概念汽车的外观,这在大灯的细节方面发生了变化。 Mirai的出现线有点复杂,似乎突出了其电源的特殊性,并且故意创造一种科幻风格。眉毛侧的线条非常突出,有一些肌肉感受。 ABC柱是颜色,悬挂屋顶的设计似乎是Mirai的独特。至于尾灯,为什么穿过型设计让我想起比亚迪秦。事实上,电动君主认为,虽然它非常特别,氢燃料电池汽车,但我们的设计实际上是正常的。

丰田Mirai的长度为4890/1815/1535 mm,轴距为2780毫米。 B级汽车的尺寸附着在尺寸上。但在中间的中间,肥胖的骑行,使整车的第一个感觉给人一个紧凑的汽车。由于燃料电池和储氢罐的存在,为了确保骑行,智能设计“脂肪”。在丰田Mirai,这种氢气供应系统可以提供155马力,335串。米扭矩,驱动力不弱,10秒内10秒,加速高达178公里。混合氢气已达到483公里,这一成就非常靠近当前内燃机。

至于储氢罐的安全性,我们必须不用担心丰田已经做出了非常强大的测试,除非连续射击0.5口径以上的狙击步枪,否则不可能去除储氢罐。这种测试,我很苍白!Mirai排放是水,丰田制造了一个非常有趣的设计。如果您不想获得自己的停车位,您可以按下方向盘旁边的H2O按钮提前拉水,意图,但丰田不认为设计容器并将这些水送回家烹饪?匆忙的持有人也是如此。此外,Mirai充满氢气约3分钟。这次花了,传统的汽车加入了不同的油。它比纯电动汽车更快。我不知道多少次。

易车讯 日前,我们从相关渠道获悉,丰田Hilux氢燃料电池皮卡可能有望量产,虽然目前还没有明确的上市时间,但是将会采用来自Mirai的氢燃料电池技术,因此预计新车可能会在未来一两年内与公众见面。


众所周知,丰田始终对“氢能源”有着自身的坚持,并且一直在开发两种不同的技术路线,首先是以Mirai为首的氢燃料电池技术,其次是直接燃烧氢气的内燃机技术。不过横向比较而言,Mirai的技术显然更加成熟,已经开始在全球市场面向消费者发售。


顺便说句题外话,针对中国市场,Mirai氢燃料电池车拥有加氢3分钟,续航800公里的性能,将由广汽丰田进口销售,可能会在2022年末交付,限量50辆,建议零售价74.8-75.1万元。


丰田Hilux氢燃料电池皮卡目前还处于项目开发初期,还没有太多的消息公布,不过大概率会采用来自Mirai的成熟氢燃料电池技术,包括储氢罐、氢燃料电池、电动机等相关零部件。


根据易车App“热度榜”数据,丰田(进口)的日均关注度为16.62万,在全部品牌中排名第32位,如需更多数据,请到易车App查看。

燃料电池汽车被认为是未来的清洁能源汽车,许多国家正在开发和制造,但在日本由于资源匮乏,燃料电池汽车的开发很早就开始了。在日本全球发售的燃料电池汽车中,以丰田和本田两个品牌为中心,丰田品牌从1992年开始开发燃料电池汽车,直到2014年丰田Mirai? (第一代)诞生,在北美地区和零下40度的北海道最北端的寒冷城市、非洲的高端地区进行了测试

丰田这个品牌对燃料电池车非常执着。 丰田有名的是混合动力技术,但在电动汽车这个领域,实际上并不突出。 反而是国内的这些汽车品牌占据了很大的优势,直接将电动汽车的这一步指向了更前方的燃料电池汽车。丰田在燃料电池汽车领域积累了很多专利和技术,其他大品牌也开始与丰田共同开发燃料电池车。中国对燃料电池车也非常支持,从2001年开始燃料电池产业纳入五年计划,2011年电动汽车的三条技术路线包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。 燃料电池汽车是我国未来明确的新能源技术路线之一。国内上汽和广汽都积极布局燃料电池汽车领域,丰田涉足该领域时间较早,自然有很大优势。 今天我们来看看它的氢燃料电池车Mirai(Mirai用日语表示“未来”的意思)。

第一代丰田Mirai的长度/宽度/高度分别为4890/1815/1535mm,轴距为2780mm。 燃料电池的体积能量密度为3.1千瓦/升,输出功率为114千瓦。 动力电池采用了镍锰电池。 驱动电机最大输出功率113千瓦,最大扭矩335牛米。 加氢5公里可以连续跑640公里。

丰田Mirai的动力系统称为TFSC,即丰田燃料电池组,是以燃料电池为中心的模块混合系统。 没有以往的发动机和变速器,发动机室内设有电动机和电动机的控制单元,基于燃料电池组产生的电能驱动电动机,电动机被再次用于驱动汽车。让我们看看丰田Mirai的动力系统这是丰田Mirai的动力电池,是镍锰电池。 放在后座后面或后备箱的位置。 这个动力电池不是很大。 不需要纯电动汽车的动力电池那么大的容量。 和混合动力车的电池一样大。

动力电池中含有重金属会严重污染环境,电池越大这个污染程度自然越严重,所以车辆的动力电池要进行回收处理,纯电动汽车的动力电池充满了整个底盘的位置,那自然不是环保的方案。高压储存罐为3层结构,内层为密封氢气的树脂衬里,中层为确保耐压强度的碳纤维强化树脂(CFRP? )层,表层为保护表面的玻璃纤维强化树脂层。

高压储存罐的工作压力为70MPa,最大耐压为87.5MPa。 内部容积为122.4L? (前60L/后62.4L? )。这是丰田Mirai的燃料电池堆,对整个燃料电池车来说是最重要的。 一边连接空气一边连接氢气,通过化学反应产生电能,驱动电动机运转。

这是丰田Mirai的升压转换器。 由于燃料电池产生的电压小于驱动电机的最大电压,因此需要对燃料电池产生的电压进行升压的升压器(可以将电压提高到650V? )。 然后,向驱动马达供给。这是丰田Mirai的驱动马达。 第一代丰田Mirai发动机舱里装有马达和驱动马达的控制系统。 这不是传统的发动机和变速器。驱动电机最大输出功率113千瓦,最大扭矩335牛米。

这是丰田Mirai的动力控制单元。 第一代丰田Mirai的动力控制单元放置在驱动马达上,同样也放置在发动机舱内部。分析第二代丰田氢燃料电池车Mirai的动力系统,未来不远了第二代丰田Mirai的长宽分别为4975/1885/1470mm,轴距为2920mm,尺寸明显比上一代大,高度更低,设计明显更会运动。 贮氢罐不是两个,而是采用了t型设计的三个贮氢罐。 动力电池从镍锰电池换成了锂电池。 驱动电机的最大输出功率为134KW,最大转矩为300Nm,车辆的最高时速为175km/h。

第二代丰田Mirai与第一代相比,贮氢罐的数量和位置不同,第二代从原来的两个增加到三个,采用了t型配置。该位置的配置是置换原来的燃料电池和升压转换器的位置,需要配置在其他位置。

驱动电机的位置发生了明显的变化,从原来的发动机舱内部直接配置到后轴的位置,动力电池的位置没有变化,但从原来的镍锰电池换成了锂电池。燃料电池的位置从原来的底盘位置开始,配置在发动机舱的内部。 燃料电池后面直接有动力控制单元。燃料电池有可以一直使用的最大优点,车辆报废后也可以用于其他燃料电池车,对环境没有任何污染。

根据上述零件的位置和设计变化,可以看出第二代的位置变化比第一代大,更多零件的设计更小型。氢气储存从以往的122.4L增加到142.2L,5分钟可以装满3个储存罐。 第二代丰田Mirai不仅更新了平台,还新开发了FC单元(FC单元为升压转换器,第二代比第一代小),整体续航距离提高了30%。

第二代丰田Mirai售价6.59-7.39万欧元,折合人民币约50-58万欧元左右。 目前,氢燃料电池汽车必须依靠国家补贴。 这个售价成本还是太高了,但是未来随着技术的进步,这部分成本会逐渐降低,和现在纯电动汽车的售价一样,纯电动汽车的售价已经亲民了。 你将来期待氢燃料电池车吗?

易车讯 9月26日,丰田汽车宣布由广汽丰田进口销售第二代丰田Mirai氢燃料电池车,新车将于2022年末交付,并限量50辆,建议零售价74.8-75.1万元。


Mirai一次添加氢气约3分钟,即可实现近800公里的续航行驶,并拥有“只排水不排碳”、“无惧严寒畅行无阻”、“野营时可作为移动应急发电站对外供电”等技术特性。目前国内已经有少数加氢站设施,希望“尝鲜”的消费者可以按照加氢便利性来选择是否购买。


首批Mirai将由北京、上海、广州、佛山的指定广汽丰田经销店开启销售,包括北京金时四季青店、北京博瑞东贸店、北京奥吉通丰瑞店、 上海和展闵行店、上海京丰行泸南路店、广州骏龙店、广州大昌行喜龙店、佛山时利和罗村店。


相较于第一代车型来说,全新Mirai在外观设计上可谓是发生了天翻地覆的变化。新车更像一台轿跑车,前脸大尺寸的格栅营造出了极强的横向视觉,独立布置的LED日间行车灯与头灯的分体设计更是让车头充满了未来感。颜色方面,新车共提供8种颜色可供选择。


全新Mirai的车侧曲线非常流畅,修长的身材把C柱的溜背线条体现得淋漓尽致,车身尺寸方面,Mirai的长宽高分别达到了4975/1890/1470mm,轴距为2920mm。尾部设计较为丰富,尾厢盖造型很前卫,自带“鸭尾”的设计配合着溜背造型,让Mirai从后方看起来很是运动。贯穿式的LED尾灯与车头的横向格栅进行了呼应,进一步在横向视觉上进行了加强。


车内非对称式的中控布局让人眼前一亮,12.3英寸的中控显示屏搭配大尺寸电子仪表盘营造了较强的科技感,同时,极具未来感的中控造型让人感觉焕然一新。配置方面,新车将配备Toyota Safety Sense等安全配备。


动力方面,全新Mirai配备了3个储氢罐,续航里程781km,电机的最大功率为134kW,最大扭矩300Nm,车辆的最高时速为175km/h。


根据易车App“热度榜”数据,丰田(进口)的日均关注度为16.62万,在全部品牌中排名第32位,如需更多数据,请到易车App查看。

丰田之前展示了自家的第一款量产氢动力车型Mirai。如果有关注丰田的朋友对于这款车型应该不陌生,在过往的其它大型车展上,都有展出过相关的FCV概念车。作为全球第一款量产的氢燃料电池车,丰田Mirai有着不少令人啧啧称奇的技术,就好像第一次接触丰田的混合动力一样,充满惊喜。

  氢能源车存在的意义和电动车一样,是解决排放问题的终极方案。在全球日益倡导低碳环保的主旋律下,氢动力车型拥有纯电动车的零油耗、零排放、低噪音等优势,其核心部分是燃料电池。我们可以将Mirai理解成一辆用电驱动的车型,只不过它采用了燃料电池代替了厚重且充电效率低的锂离子电池。氢燃料电池车是通过利用氢气跟氧气化学反应过程中的电荷转移来形成电流,使电动机运作,从而驱动车辆行驶。
  就核心结构部件方面,Mirai明显比油电混合、纯电动车都要复杂,整套动力系统以燃料电池堆栈为核心,没有传统的汽油发动机、变速器、油箱以及大面积锂离子电池。发动机舱内部是电动机和电动机的控制单元,车身后桥部分放置了一个镍氢动力电池组和前后两个高压储氢罐,在Mirai身上无需考虑加油或者充电的问题,驱动唯一消耗的“燃料”只有氢气。
  常温下氢气是气体,密度非常低、难以液化且极易燃烧。因此,如何安全地储存氢气,成为氢动力车辆的首要考虑因素。丰田Mirai于车身后桥位置安装了一大一小的两个高压储氢罐,并且设计成椭圆胶囊式的外形,采用三层不同的材质。
  高压储氢罐的罐体内部衬有塑料密封内胆,其外面包裹一层碳纤维强化塑料抗压层,抗压层外侧再有一层玻璃纤维材料的减震保护层。每一层的纤维纹路都根据所处罐身位置不同而做了额外优化,使纤维顺着压力分布的方向,提升保护层效果。两个储氢罐一共的容量是122.4升(前储罐60升,后储罐62.4升),采用700个大气压储存,最多能容纳约5公斤的氢气。
  不过,要使燃料电池堆栈能够正常反应发电,还得需要氧气的加入,这里只需要将空气带入即可达到效果。前进气格栅会构成一条通道,空气由此进入燃料电池堆栈后,氢气会与空气中的氧结合反应产生电流,整个过程最后得出的唯一“废物”是纯净水。
  当车辆启动时,燃料电池堆栈产生的电流除了供给电动机进行车辆驱动外,还有部分会储存到位于后轴上方的镍氢动力电池上。这块1.6千瓦时的电池与凯美瑞混合动力所搭载的完全相同,起动力和储能作用。在整车负载低时,可以单独用它供电带动车辆前进。如果车辆有更大的动力需求,电动机和镍氢动力电池通过双重供电来满足。车辆在减速和制动时,电动机的回收动能会为镍氢电池组“充电”。
  在撇开加氢站点少的外在因素,氢燃料的填充速度远比电动车的充电速度快。就拿Mirai来说,充满氢燃料的时间仅需3分钟,就能行驶大概650km;与之相比的特斯拉Model S充满电后的续航里程大概为500km,但充电时间最快也要差不多5个小时。

通过这么讲解,相信大家或多或少都对丰田这款氢动力车型的运作原理有一定了解。如果单从能效和环保方面看,氢动力就算不能取代电动车的地位,也应该要平分天下,显然事实并非如此。如今阻碍氢动力车普及的最大门槛是成本问题,在这里也不得不惊叹一下丰田的成本压缩手段。2008年时,概念FCV上的车用燃料电池成本就去到100万美元,到现在量产销售的Mirai却能降到5万美元,降幅高达95%。从扬言到实现,前后用了不到一年的时间,难怪被网友称之为“黑 科技 ”。
  事实上氢动力已经不是什么新概念的玩儿,早年很多厂家都曾做过相关研发,有些是往燃料内燃机方向发展,不过最终第一个敢走向量产的是丰田,其余的都还困在整车造价成本问题上。不过可以看到,国际上对于氢燃料电池的态度是相当积极。英国对加氢站建设和加氢站运营成本会补贴一半;德国、日本打算建造1000座加氢站;美国加州打算实现2015年1万辆氢动力 汽车 。另外,各大厂商采用联盟合作模式,目前比较有代表性的组合有:本田-通用、丰田-宝马、日产-福特-戴姆勒,其目的也是为了加快推动氢燃料电池的普及。
  在这个名单中我们也看到了一些国内本土品牌,顺带提及一下,国家其实对氢燃料电池技术格外关注。在2013年,国务院发布了相关政策,希望厂家能和各大科研机构共同联合研发,形成具有自主知识产权的燃料电池乘用车和商用车动力系统技术平台。当时上汽作出的回应规划是2015年将实现燃料电池 汽车 产业化,并在北京、上海、大连等试点城市上市销售,计划生产量为1000辆,整车成本降至50万以内。
  可惜这些看似雄心勃勃的计划,最终还是敌不过现实的残酷。就现阶段而言,本土品牌的核心技术水平以及相关经验累积还是相当欠缺,主要集中表现在产品的可靠性和寿命等方面。但这个局面或者将会改善,皆因丰田开放了关于燃料电池的5000多项专利,目的是为了将技术全球化,从而加速各国加氢站的建设。
  不过丰田似乎没有把中国视为氢动力车型的重点投放市场,分析原因可能是氢动力车型的产能本身就不高,面对供不应求的市场,会更优先考虑政策支持力度大、对该技术由心热衷的国家或地区。虽然中国政府下达了政策促进燃料电池的发展,但实际扶持动作并不多,无论是企业还是消费者,都只能抱着“观望”的态度面对,最终也耽误了时间。
  最后还是要建议本土车企认真对待丰田开放专利这一个契机,因为这已经不像当年混合动力那样实行专利封锁,通过借鉴成熟的技术,有利于将产品的水平进一步提升。加上向来的国家补贴更倾斜本土品牌车企,谁的产品质量可靠,谁就越得民心。

石油属于不可再生资源。在初中时,地理老师就曾讲过,地球现存的石油资源仅能用到2050年。也是在初中时,化学老师就曾讲过,氢是清洁的燃料,且生产容易。如果氢能够代替石油,那地球将实现真正的可持续发展。

这个我在初中时就曾想过的问题,自然也有不少科学家去攻克。最早将氢能源应用在 汽车 领域的是韩国现代,但让人们熟知这一技术的是日本丰田。

丰田Mirai是丰田在2014年上市的首款氢燃料电池 汽车 。Mirai是“未来”的罗马音拼写形式。相对于传统的燃油 汽车 ,丰田Mirai的工作原理更加简单。

车辆大体可以分为三个部分。车头部分是“驱动单元”,车身中部“产能单元”,车身中后部是“储能单元”。

当车辆运作时,车头的进气格栅引入空气(氧气)到达“产能单元”也就是燃料电池,氢气也从“储能单元”被传输到“产能单元”。在这里氢气与氧气发生氧化反应,产生电能、热能和水。电能被传输到“驱动单元”用于驱动车轮,多余的电能被传输至车尾储存到储能电池中。热能用于保证反应温度,多余的热量通过冷却散失。水通过排水口排出。

丰田Mirai的“储能单元”除了有储能电池外,最重要的就是储氢罐。储氢罐共计两个,分别位于后轴的前后,总容量为122.4L压力可达70Mpa(国内储氢设备普遍为35Mpa)续航里程可达600km-700km,并且加氢就像加油一样简单,3分钟即可搞定。

对于氢燃料,人们率先想到“易燃易爆炸”。丰田Mirai的储氢罐采用三层设计,最内层的高分子聚合材料不会与氢气反应。中间层采用热塑性碳纤维增强塑料。最外层采用玻璃纤维聚合材料混合材质。储氢罐可以抵抗轻型武器的攻击,强度高的同时制造成本也非同小可。

氢气的爆炸极限为4%~75.6%,低于这个浓度或高于这个浓度即便遇火也不会爆炸。为了避免这一浓度范围,丰田Mirai的储氢罐配有易容泄压阀,在车辆着火的情况下易容泄压阀会快速排出储氢罐内的氢气。

氢燃料电池确实为 汽车 工业找到了“新能源”但其发展也有不少障碍。

障碍一:氢的来源


电动 汽车 在宣传自己0排放无污染的时候,背后的火力发电站正在大肆消耗着煤炭等不可再生资源。而氢燃料电池 汽车 如今也要面临这一问题。虽然初中时我们就学过电解水制氢,但大规模的电解水制氢成本高。当前制氢手段还是要通过矿物、石油等不可再生资源制取。想要获得更纯净的氢气还需等待光电制氢技术的完善。

障碍二:高昂成本


丰田Mirai在日本当地售价高达741万日元折合人民币46万左右。抛开研发成本,车辆的制造成本也是非常昂贵,除了上述所说的碳纤维+复合材质的储氢罐,燃料电池组还需要贵金属——铂金。每辆丰田Mirai需要铂金15g左右,其他氢燃料电池 汽车 铂金使用量也在20g-50g左右,全球铂金矿总量为150t左右。如果能够找到更经济的材料替换,氢燃料电池 汽车 才能广泛普及。

障碍三:安全需验证


虽然丰田Mirai的储氢罐已经有众多安全技术加持,但其稳定性还有待商榷。氢气是极为活泼的气体,这也是为什么氢作为燃料没有普及的原因之一。目前还没有一家第三方机构对丰田Mirai的碰撞安全性做测试,想要普及到燃油车的水平,安全性即便没有提升也不能退步。


氢燃料电池 汽车 相对于燃油 汽车 实现了0排放。与电动 汽车 相比,氢燃料电池的报废电池污染更小,加氢更快捷。氢能源不仅对 汽车 有着变革的意义,对全球工业发展、能源体系也有着至关重要的作用。如果有一天人类可以完全掌握氢能源的使用,那将实现真正的可持续发展。

丰田mirai储氢罐(充氢3分钟,续航850km!丰田:电能只是过渡,氢能才是未来)

标签:燃料   电池   汽车   氢气   动力

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