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深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

454398 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-06-21 17:56 ? 次閱讀

即使化石資源會越來越少,顯然到了2025年還是不用完,各個廠家都迫于環(huán)保的壓力而發(fā)展其他新能源汽車。在國內(nèi)新能源車就意味著單純的電動車,每天都要充電,不能出遠門。顯然電池再怎么技術升級,還是滿足不了人們早已習慣燃油車的加油以及續(xù)航里程長的方便。前不久本田在日本發(fā)布CLARITY FUEL CELL燃料電池車,3月開始已在日本地區(qū)開啟租售,也是繼豐田的Mirra后第二臺在日本發(fā)售的燃料電池車。究竟本田CLARITY FUEL CELL有什么的魅力呢?

● 本田早在1999年提出燃料電池車

本田發(fā)展氫燃料電池車與豐田發(fā)展混合動力車屬于同一時期,可惜氫燃料電池車完全改變?nèi)藗兂鲂辛晳T。在現(xiàn)在世界也是主導以電動/混動為主時代,看來本田當年的發(fā)展簡直就是瘋子的行為。前兩代車型更多像商業(yè)服務性質。即便如此本田還是領先大多數(shù)廠家擁有了氫燃料電池的技術,一旦時機成熟便能重新推出。

然而,在停產(chǎn)第二代FCX Clarity的不久,日本政府卻放寬氫燃料電池車的規(guī)范,同時有相關推動下一代新能源車政策。從混合動力逐步向氫燃料電池發(fā)展,由政府主導建設加氫站。可是這次本田稍微失去算盤,第二代FCX結束生產(chǎn),第三代卻未能跟上,被豐田以500km續(xù)航的MIRAI所超越。對此本田當然不甘示弱,加快進程FCV車型,并且CLARITY FUEL CELL今年3月10日開始租售。

深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

● 電動機動力保守

CLARITY FUEL CELL從功能布置上并沒有與其他三廂車有明顯區(qū)別。長車頭里面布置燃料電池反應堆代替了發(fā)動機的位置。驅動系統(tǒng)則采用130kW的電機作為主要驅動,相當于2.4L自然吸氣發(fā)動機的水平。

深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

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深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

燃料電池相對于純電動車來說更像汽油或柴油發(fā)動機,它的燃料主要是氫氣作為燃料和氧氣作為氧化劑。氫氣和氧氣都要獨立供給電池的兩個電極,并且在電極出進行反應。同時在電極處需要依靠催化劑加快反應。電子從燃料中釋放,在兩電極間電位差作用下,電子經(jīng)過外部電路留下負/陰極,就是這樣產(chǎn)生電流。同時在陰極出產(chǎn)生水和廢氣。

深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

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燃料電池單元主要由膜電極組件和氣體流路構成。膜電極組件由電解質層、催化劑層、氣體擴散層,以及氫氣和空氣的流路組成。其中氣體擴散層中碳紙采用東麗公司提供的碳纖維材料,其具有非連續(xù)的碳纖維按隨機方向排列,耐久性及氣體擴散性出色。同時燃料電池單元里改進了氫氣和空氣的流動方向。

深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

為何小標說到電動機動力保守?電機最大功率130kW,最大轉矩也有著300N·m,這動力水平明明就是帶渦輪發(fā)動機的水平。其實這跟本田對電機控制輸出有著關系。CLARITY FUEL CELL的目標是成為一款普通汽車,也就是說偏向舒適性的設定,而不像特斯拉的性能取向。燃料電池車需要以高壓氫氣作為燃料,同時發(fā)電是需要壓縮空氣傳送至燃料電池堆。本田設定電動渦輪壓縮器采用兩級提高壓力,在初段時,壓縮空氣量不足,導致電機功率下降,無法達到讓人澎湃的感覺。同時車載鋰電池也會向電機傳送電力,但依然不能滿足電機的需求。導致整體電機的動力無法盡情釋放。電機輸出受制于燃料電池功率和鋰電池的功率,整體偏向長續(xù)航里程的設定。

深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

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由于增加鋰電池和儲氫罐,車重必定增加。CLARITY FUEL CELL車身有55%的材質使用了高強度鋼和鋁合金的材料。其與接近尺寸大小的雅閣相比,反而車身重量減輕約15%。1500MPa超高強度鋼更多用于關鍵部位,如A柱、B柱、車頂縱梁和門檻梁等。980MPa高強度鋼則應用在車頂橫梁、地板橫梁、車頭縱梁等部位。

發(fā)動機艙蓋、翼子板、車門和行李箱蓋等覆蓋件采用了6000系的鋁合金,而前防撞杠梁和車門防撞梁則采用了強度更高的7000系鋁合金。玻璃纖維強化樹脂材料則被應用在后防撞杠梁上,與原來的鋁合金防撞梁相比減輕50%重量。此材質使用的是朗盛集團旗下德國Bond-Laminates公司生產(chǎn)。

深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

● 加氫將會越來越容易,但前路依舊迷茫

燃料電池車早已經(jīng)可以上路行駛,但燃料電池車怎樣補充氫這才是最大的問題。本田給出的方面則是獨立研發(fā)制氫氣設備,可供應最大充氣壓力為35MPa。Smart Hydrogen Station(SHS)充氫設備為本田和Iwatani巖谷合作研發(fā),采用太陽能發(fā)電電解水制造氫氣,每天最大制造量為1.5kg,最大可存儲18kg氫氣。整體占地約為7.8㎡。

深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

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深度解讀本田CLARITY FUEL CELL燃料電池車

● 總結

未來的世界是燃料電池的天下還是純電動車的世界,抑或是半路殺出黑馬?誰也不知道。青山只知道國內(nèi)對燃料電池車發(fā)展少之又少,整體汽車行業(yè)都是政策型向導型,早期的純電動彎道超車,再到近期的大力發(fā)展插電式混合動力。顯然國內(nèi)品牌并沒有一個行業(yè)主動的發(fā)展方向,也就是說行業(yè)的力量不足以影響政府乃至市場的走向,更可能是企業(yè)力不從心。

縱觀國內(nèi)連加氫站都沒有一家,但也不得不承認燃料電池車在便利性上要比純電動車好不止一丟丟,續(xù)航里程、加氫時間、二次污染、日常使用壽命等等,都要比純電動車有優(yōu)勢?,F(xiàn)在日本已經(jīng)從混合動力時代躍升至燃料電池時代,這意味著在日車企眼中純電動的充電時間暫時還無法解決。一旦加氫站能大規(guī)模建設起來,勢必燃料電池車能夠大展宏圖。屆時,國內(nèi)品牌連彎道都沒有進早已被外資企業(yè)甩得連尾燈都看不到。

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