“未來”來了,但氫能源的春天還沒來
現在我們提起新能源車,基本上指的都是純電動車或者各種混動車型,氫燃料電池車往往會被排除在討論之列。
原因無他,雖然像寶馬、本田、豐田和現代都曾大力研發氫燃料電池車,但現時真正已經量產銷售的氫燃料電池乘用車只有豐田MIRAI和現代NEXO兩款(本田Clarity Fuel Cell已停產),至於長安深藍SL03氫電版則還未開始交付。
不過最近有了些新變化。廣汽豐田在月初宣佈將限量引入50台第二代MIRAI進行銷售,儘管高達75萬元左右的售價一下子勸退了無數人,但仔細一想,也只是比長安深藍SL03氫電版貴了5萬元而已。不管怎樣,氫能源車這個話題一下子又重新火了起來。
我們前段時間也把MIRAI試駕車拿回來體驗了幾天,阿卓稍後會和大家分享他的試駕感受,我這裏就不提前劇透了。最近現代汽車傳出消息,NEXO氫燃料電池車也即將引入國內,位於廣州的HWTO氫燃料電池工廠也即將正式投產。
氫能源車似乎突然之間離我們沒那麼遠了,所以我想通過豐田MIRAI和現代NEXO這兩個活教材,和大家聊幾個大家感興趣的關於氫燃料電池車的話題。
第一,氫燃料電池車本質上也是電動車。
氫燃料電池車的簡稱叫FCEV,英文全名為“Fuel Cell Electric Vehicle”。所以顧名思義,氫燃料電池車本質上還是屬於電動車,在結構上,同樣有高壓電池,且由驅動電機來驅動。
但這裏要特別説明的是,很多人會有一個誤區,以為“氫燃料電池”真的就是一塊像三元鋰電池那樣的電池,實際上這完全是兩碼事。
我們都知道,同樣是由電機驅動,像豐田THS、本田i-MMD,以及插電混合/增程式電動車的汽油發動機,在某些工況下都是可以充當發電機來為高壓電池包充電的,而FCEV氫燃料電動車其實也一樣,是由一個尺寸比普通四缸汽油機略大的叫做“電堆”東西來發電而已。
由於整體尺寸並不算小,所以這個電堆同樣是被放在車頭的發動機艙內的。
但和內燃機燒油不同,這個“電堆”本質上是一個“化學發生器”,是通過讓車上氫氣罐裏的氫氣和外界氧氣發生電化學反應,釋放出水和電能的裝置。產生的電能既可以給到電機直接驅動車輛,也可以為高壓電池充電;而水就會被儲存起來,通過排水管釋放出來。
目前這第二代豐田MIRAI和現代NEXO,都是採用三元鋰電池包,但電池容量分別只有1.24kWh和1.56kWh,所以不用消耗氫氣的“純電續航”里程很短,放電功率也不高。
所以這個電池就是像豐田THS和本田i-MMD那樣,主要充當一個臨時蓄水池的角色,目前也都不支持外接充電。
或許目前還是出於增加續航能力的考慮,所以無論是MIRAI還是NEXO,都只有單電機的版本,MIRAI由於採用的是和雷克薩斯LC相同的GA-L平台,所以採用後驅佈局,驅動電機最大功率為134kW;而NEXO的前身是途勝FCEV,所以採用的是前驅的佈局,電機最大功率為120kW,CLTC工況下續航550km。
不過有意思的是,長安或許從國內PHEV搭載大電池的做法上得到了啓發,深藍SL03氫能版搭載的是28.39kWh的磷酸鐵鋰電池,採用後輪驅動,電機功率為160kW。雖然還不清楚氫氣罐的儲存容量,但CLTC綜合工況里程達到730km。
第二,加氫沒你想象中那麼快。
之所以很多人都氫燃料電池車抱有強烈好感和期待,除了環保之外,最重要的是因為認為“加氫氣的時間和加油差不多,而比充電和換電快多了”。
理想很豐滿,但現實很骨感。實際上,到加氫站加氫還真沒有那些廣告宣傳中的那麼快。
首先是加氫站的硬件配套問題。像MIRAI和NEXO的儲氫罐壓力都是能承受70MPa壓力的Ⅳ型車載高壓儲氫瓶,也就充滿氫氣時壓力為700個大氣壓。換言之,加氫的設備就必要最高能承受遠超過70Mpa(通常是85Mpa),才能把氫氣灌入儲氫罐之中。
而目前國內很多加氫站只能加壓至45Mpa,也即是隻支持把氫氣罐充至35Mpa,換句話講,即使你把MIRAI開過去,最多隻能充到一半,是無法完全充滿氫氣的。這意味着續航能力直接打了五折。
大家如果沒想明白,不妨回想一下你吹氣球時候的樣子。一開始往裏面吹氣很輕鬆,但越吹就得越用力。
所以在加氫氣時,和加汽油不同,汽油加註的速度基本是勻速的,但氫氣注入的速度隨着壓力增加,是越來越慢的。再加上目前氫氣站出於安全考慮,在加註氫氣前後,都會有一系列的安全檢查工作,也需要花些時間。
所以在廠商宣傳的“5分鐘能加滿”,實際上只是一個書面上的理論值而已。當然,加氫時間還是會比目前電動車到普通快充樁的充電時間要短一些的。
至於加氫站的數量問題,這裏就不再展開了,但大家應該不難明白,這種高壓易燃氣體運輸和儲存,都是有極高的安全標準的,自然也不太可能設置在人口密集的地方。換句話講,即使不考慮資金投入和建設的時間,未來加氫站也不可能像加油站和充電站那樣隨處可見的。
所以雖然現代汽車會引入NEXO,但他們也認為,受限於各種現實客觀條件,短期內氫燃料電池車會主要用於路線較為固定的商用車領域,而非乘用車領域。
第三、儲氫罐的佈局也是一個難題。
由於MIRAI也是由電機驅動行駛,所以它的駕駛體驗和普通電動車非常接近,但在MIRAI上可以看到,由於車上的兩個主要氫氣罐是呈“T”字佈局,另外還有一個小型氫氣罐放置於車位行李廂下方,所以不但導致第二排乘坐空間被嚴重侵佔,行李廂的空間也遠小於其他同級別電動車或燃油車。
相比之下,NEXO由於是SUV車型,空間上本就相比起轎車有優勢,而且兩個氣罐十分巧妙地並排放在後排座椅下方,所以氫氣罐對車內乘坐空間的影響相對較小,但依然不如同級別的SUV的後排空間那麼寬敞。
中國消費者對後排乘坐空間的挑剔是出了名的,如何才能兼顧氣罐尺寸(續航能力)和乘坐空間呢?
在前段時間的巴黎車展上,一家名為NAMX的法國新車企提供了一個全新思路:把車內的氫氣罐適當做得小一些,但在車尾部增加了幾個可單獨更換的抽插式“空氣膠囊”。
這一方面等同於把一個大氣罐變成幾個小氣罐,佈置可以更靈活,也減少對車內空間的侵佔,而另一方面,由於這些統一規格的小氣罐是可以好像我們電動自行車的電池那樣,通過公共充電櫃來充電和更換的,所以這相當於又誕生出一個類似於換電池的“換氣罐”模式。
當然這還只是一台還沒量產的概念車,這種技術也未得到過驗證,但不乏讓人眼前一亮,或會對其他研發氫能源車的車企帶來新的靈感。
你覺得氫燃料電池車的春天什麼時候才會來呢?