新能源汽車普及率越來越高，特別是純電動車型，有著更高的能效，但不少消費者對其的續(xù)航問題一直有很大的疑問，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前大部分車型都能達到450km以上的續(xù)航，這對于大部分家用，代步需求的消費者來說，已經(jīng)能滿足需求。作為全球最大的汽車制造廠之一的豐田，早段時間推出了第二代Mirai量產(chǎn)版的官圖，該車***于2020年第三季度開始在日本生產(chǎn)，并在2020年底率先在日本市場推出。
第二代Mirai基于TNGA后驅(qū)平臺打造，亮點是***用了氫燃料電池，車輛續(xù)航里程比第一代Mirai提升30%，預(yù)計可達652?km的續(xù)航。外觀方面，第二代Mirai***用全新設(shè)計語言，車身尺寸也由緊湊型車升至中型車，長寬高分別為4***5/1885/1470mm，軸距為2920mm。比起第一代車型，整體設(shè)計更流暢，與普通轎車相近，更容易被消費者接受。優(yōu)雅修長，有幾分轎跑風(fēng)范。 內(nèi)飾方面，第二代Mirai中控***用非對稱式設(shè)計，副駕駛空調(diào)出風(fēng)口***用傾斜設(shè)計，中控屏幕也略向駕駛員一側(cè)傾斜。此外還配備了彩色飾條和氛圍燈。整體層次分明。配置方面，第二代Mirai配備了12.3英寸中控屏、8英寸液晶屏、HUD抬頭顯示、前排座椅加熱/通風(fēng)以及JBL音響系統(tǒng)等。氫燃料電池原理是怎么樣的？
我們以第一代Mirai解析，車輛搭載了一臺最大功率為113KW/335N.m的電動機，0-100公里加速在10秒左右，最大續(xù)航里程約為483km。 能量密度為3.1KW/L的燃料電池被安放在前排座椅下方，電池內(nèi)氫氣和氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生電力。后排座椅下方和后備箱分別放置了兩個由碳纖維和凱拉夫材料混合制造而成的儲氫罐。而儲能電池位于后排座椅的后方，它的作用就是把燃料電池產(chǎn)生剩余的電能以及制動回收的動能儲存起來。簡單的說說這套系統(tǒng)的流程就是：1、首先氧氣從前進氣格柵進入并到達燃料電池內(nèi)與氫氣發(fā)生反應(yīng)。
2、儲氫罐中的氫氣進入燃料電池與氧氣反應(yīng)。
3、氫氣和氧氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成水和電能。
4、生成的電能將供給電動機用電。
5、電機使用燃料電池里面生成的電力推動汽車。
6、最后排出的唯一的僅僅是燃料電池堆產(chǎn)生的水，實現(xiàn)了杜絕二氧化碳等污染物的零排放。
看似非常環(huán)保的動力方案，但是在氫氣的使用和車輛安全性方面有著不少的難度有待解決，目前國內(nèi)的技術(shù)水平以及外面建設(shè)的加氫站和儲存氫的問題仍有待提高。還未達到全面量產(chǎn)化的階段。本文來源于汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。
干貨分享：2.5kg氫氣即可續(xù)航400公里，簡述氫燃料電池車工作原理
氫能源是一種綠色、清潔、高效的能源形式。相關(guān)內(nèi)容如下：
1.定義
氫能源是指利用水作為原料通過電解、天然氣重整、生物質(zhì)煤解或其他途徑，將氫從其它物質(zhì)中分離出來后進行儲存，以供各種用途的能源形式。因其在使用過程中不產(chǎn)生污染物和溫室氣體，被視為最優(yōu)秀的清潔能源之一。
2.工作原理
搭載氫燃料電池的車輛使用氫氣經(jīng)氧化反應(yīng)來產(chǎn)生電能，從而產(chǎn)生動力驅(qū)動汽車行駛。同樣的，氫燃料電池在低氧環(huán)境下將氫與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成電流傳遞給電機，推動車輛運動。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，氫燃燒可以作為燃料替代傳統(tǒng)的石油、燃氣等能源。
3.產(chǎn)生和儲存方式
首先，氫能源的產(chǎn)生主要途徑有兩種——蒸汽重整和電解水。二者分別對應(yīng)外部供氣和外部供電的方式。在儲存方面，目前常用的主要有氫氣管道輸送、鋼瓶間接儲存、液氫和氣態(tài)加壓儲存。其中，液氫儲存的密度最高，但其制備成本高，裝載和卸載過程中存在安全隱患。
4.應(yīng)用前景
氫能源具有高效、清潔、便攜等優(yōu)良特性，在交通、電力、軍事、便攜式設(shè)備、氫氣供暖等眾多領(lǐng)域都存在廣泛的應(yīng)用前景。在交通領(lǐng)域，搭載氫燃料電池的車輛成為未來可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。同時，氫能源還可用于工業(yè)制氫、鍋爐燃燒等領(lǐng)域。
總之，氫能源是一種注重環(huán)保、提高能源利用效率的綠色能源，將是未來綠色發(fā)展的重要方向。但是由于制氧成本高昂，能源利用成本仍舊很高，氫能源的成本問題成為氫經(jīng)濟被普及的障礙之一。
因此，我們需要進一步加強技術(shù)研發(fā)，不斷尋求降低生產(chǎn)和運輸成本的途徑，以推動氫經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
“只燒水不費電”，豐田Mirai氫能源車2022國內(nèi)上市
近年來，隨著國內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，氫燃料電池車作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈下游集成應(yīng)用中最為重要的一環(huán)，受到了廣泛的重視。國內(nèi)關(guān)于氫能的各項產(chǎn)業(yè)，基本都與氫燃料電池車相關(guān)，為燃料電池車服務(wù)。
在國家政策上，對于氫燃料電池車的不退坡補貼會持續(xù)到2020年；同時，各地方***也配合出臺了關(guān)于燃料電池車的購置及運營補貼政策?？梢灶A(yù)見，在未來較長一段時間內(nèi)，氫燃料電池車及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)都將會是氫能產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。
氫燃料電池車區(qū)別于普通汽車的地方，主要在其動力系統(tǒng)上。普通汽車以汽油等燃料在內(nèi)燃機中燃燒做的功為動力；而氫燃料電池車是以氫燃料電池產(chǎn)生的電能為電動機供電，以電動機做的功作為動力的。
如上圖所示，氫燃料電池車的動力系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：
（1）燃料口：氫氣燃料的加注口，直接連在氫氣儲罐上。
（2）蓄電池：減速時幫助制動，并將部分機械能轉(zhuǎn)化為電能儲存起來；加速時釋放儲存的電能幫助加速。
（3）高壓氫氣儲罐：內(nèi)部充滿高壓氫氣作為汽車的燃料。其內(nèi)部壓力一般為35MPa，少部分車輛可達到70MPa。
（4）安全裝置：當(dāng)汽車發(fā)生碰撞或者氫氣泄露時，切斷燃料電池的氫氣供給。
（5）PEMFC（質(zhì)子交換膜燃料電池）電堆：氫燃料電池車最核心部件，為電動發(fā)動機供電，保證汽車平穩(wěn)行駛。
（6）發(fā)動機（電動）：汽車的直接動力源。
（7）駕駛系統(tǒng)：連接駕駛室，控制車輛運行狀態(tài)。
其中，PEMFC電堆作為車輛的核心部件，其單電池的原理圖如下：
圖中，左側(cè)為電池陽極（負極），氫氣作為燃料進入此極；右側(cè)為電池陰極（正極），空氣中的氧氣作為氧化劑進入此極。
電池在正常工作時，在陽極側(cè)，氫氣在金屬鉑的催化以及電路的作用下失去電子，變成氫離子（H+，質(zhì)子），并通過只對氫離子有選擇性的PEM到達陰極側(cè)，而電子只能通過外電路到達陰極，從而產(chǎn)生可利用的電流。在陰極側(cè)，空氣中的氧氣在金屬鉑的催化以及電路的作用下得到電子，變成氧負離子（O2-）。隨后，從陽極側(cè)進入陰極側(cè)的氫離子與氧負離子結(jié)合生成水，從陰極流出。
氫燃料電池車在經(jīng)由燃料口充氫后，方可正常啟動運行。當(dāng)司機打開控制系統(tǒng)，將汽車發(fā)動后，燃料電池堆開始工作，消耗氫氣，產(chǎn)生電能，帶動電動發(fā)動機工作，汽車開始行駛。
相比于普通汽車，氫燃料電池車的排放物只有純凈的水而沒有其他污染物，且只需要少量氫氣（2.5公斤）即可續(xù)航400公里左右，燃料的成本要大大低于汽油、柴油等內(nèi)燃機燃料。
而相比于純電動汽車，氫燃料電池車以PEMFC電池堆替代鋰電池，作為電動發(fā)動機的能量來源，使得汽車擁有了更遠的續(xù)航里程；同時，充能（充氣）時間從電動車的1-2小時變?yōu)榱藲淙剂想姵剀嚨?-5分鐘，大大節(jié)約了時間。
因此，發(fā)展并推廣氫燃料電池車很有必要。（作者：王重陽?燃料電池工程師）
本文來源于汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。
氫燃料電池車的制造原理和優(yōu)點是什么？
作為新能源的領(lǐng)軍品牌，豐田從早期的混動普銳斯，到現(xiàn)在全線陣容的純電動化戰(zhàn)略，一直都在不斷的突破創(chuàng)新。對于豐田來說，他們的新能源之路不單單只是純電、混動，近期豐田又開始把目標(biāo)轉(zhuǎn)移到了氫能源車型上。
氫能源是目前國際上比較主流的新能源形式，也就是通常說的氫燃料電池。通過氫氣和空氣中的氧氣在反應(yīng)堆中反應(yīng)發(fā)電，反應(yīng)生成物只有對環(huán)境無害的水。所以，氫能也被認為是更加理想的替代能源，如果能夠真的實現(xiàn)普及的化，它的環(huán)保效益要比電動更加明顯。
其實豐田早在1992年就開始致力于氫燃料電池的研究，但由于技術(shù)難點難以攻克和氫能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)遲滯等問題。2014年，第一代?Mirai才在日本正式上市。六年后，Mirai也迎來了第二代車型，該車已在此前的廣州車展與中國得消費者見面了，據(jù)扉旅汽車小編了解該車將于2022年有望在國內(nèi)上市。
外觀方面，豐田第二代Mirai沒有延續(xù)初代車型的造型設(shè)計，它基于豐田模塊化TNGA-L平臺打造而來的，除了在外觀上得到了顯著改善，還將電池堆從機艙下方移動到前艙，為后座乘客提供了更大的腿部空間。
外觀造型更加有轎跑的風(fēng)格。前臉部分大面積的梯形格柵搭配鋼琴漆的飾條，整體還是非常具有運動感和辨識度。而在兩側(cè)的大燈上，則是***用了分體式的設(shè)計，為該車增添了幾分個性。
車身尺寸方面，新車比上一代車型有所增加，車身長寬高分別為4***5×1885×1470mm，軸距達到2920mm。相比上一代豐田Mirai，車身加長85mm、軸距加長140mm，這個數(shù)據(jù)整體已經(jīng)超越了凱美瑞，達到了亞洲龍的尺寸。
在車內(nèi)為了避免新能源車型的空間問題，新車還基于新平臺下對乘坐空間作出了優(yōu)化。新車的儲氣箱以T形布置，最長的縱向和中央位置位于車輛地板下方，兩個較小的氣箱橫向設(shè)置在后排座椅和行李箱下方，兩者共可容納5.6千克氫氣，相比現(xiàn)在的4.6千克有所提升。
第二代豐田Mirai的氫能工作原理是通過電解水制氫，再把氫氣加入車內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動電機為車提供動力。所以在豐田Mirai上取消掉了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機和大面積的油箱部件，只剩下了動力電池和電機，動力控制單元以及燃料電池堆棧器，還有儲氫罐等主要核心部件。
全車主要核心部件燃料電池堆棧器，在加氫站加入5公斤的氫氣到車輛的儲氫罐，僅需只需3分鐘過程，然后，吸入氧氣與氫氣在燃料電池堆棧器內(nèi)進行化學(xué)反應(yīng)燃燒，提供為車輛提供動能。
第二代的豐田Mirai，在續(xù)航里程的表現(xiàn)上更為突出，比起上一代的最大里程500公里，根據(jù)原廠數(shù)據(jù)，新一代的Mirai將擁有650公里的最大里程，增量30%相當(dāng)驚人，這樣的里程表現(xiàn)，甚至超出特斯拉?Model?S等電動車的最大里程，也有著更好的表現(xiàn)。
和純電車款相比，氫燃料車在近幾年確實較為銷聲匿跡，而豐田通過新款的Mirai，為大家固化的“充電”思想啟發(fā)了靈感。另外氫燃料車最大的優(yōu)勢，就是和燃油車擁有相似的燃料補給方式，并且補給迅速，相信未來的新能源車領(lǐng)域豐田能夠給出大家一個滿意的答卷。
本文來源于汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。
氫燃料電池車的工作過程不涉及燃燒，也沒有機械損耗。比起蒸汽機、內(nèi)燃機等能量轉(zhuǎn)換效率高得多。一些汽車公司經(jīng)過實驗得出結(jié)論：汽油車的工作效率從油箱到車輪為16％，而氫燃料電池車則為60％，效率提高將近四倍。另外，氫燃料電池車很少需要維修，因為氫氣里沒有腐蝕性的雜質(zhì)，也沒有碳阻塞燃燒室，沒必要老去修理廠保養(yǎng)和維修，又為車主節(jié)省了一大筆開支。
30年后，當(dāng)我們購買一輛氫燃料電池車時，我們還會發(fā)現(xiàn)這種車沒有傳統(tǒng)的發(fā)動機、變速箱和機械傳動裝置，只是在車身里安裝了由氫燃料罐和電池組成的新型驅(qū)動裝置。4臺發(fā)電機分別由電腦控制，驅(qū)動連接4個車輪。如果裝有衛(wèi)星定位系統(tǒng)的話，駕駛起來會很方便，甚至在停車的時候，可以像螃蟹一樣橫行，只需要很小的地方就能自如停放。由于氫燃料電池車的主要部件都在車身里，到那時我們實際上就是買個車身而已，車主只要換上自己喜歡的外殼，就能隨意組成各種各樣的車型，方便得就像換一件外衣一樣簡單。
另外，氫燃料車也比傳統(tǒng)的汽油車安全得多，即使在失火的情況下也便于逃生。汽油車如果發(fā)生事故或遇火，油箱就會發(fā)生爆炸，汽油產(chǎn)生的熱量和毒氣都會致人死命。而氫燃料車在猛烈的撞擊下，甚至儲存氫氣的罐子破裂都不會引起大火，如果撞擊后氫燃料外溢，它只會蒸發(fā)到空氣中，不會產(chǎn)生任何污染；它也絕不會爆炸(氫氣只有與氧氣或空氣在密閉的空間里混合后才會引起爆炸)。
標(biāo)簽： #燃料
