説起氫能源,大家馬上會想到豐田的氫燃料電池車。豐田在氫燃料電池研發上處於領先地位。
例如在即將開幕的北京2022年冬奧會和冬殘奧會期間,豐田將大規模使用的 FCEV “第二代 MIRAI”和“柯斯達氫擎”。另外本次冬奧會還將使用搭載了豐田氫燃料電池系統的北汽福田氫燃料電池巴士共計約200餘台。
但在過去一年,豐田在日本非常認真地開發一項另類的氫燃料技術——採用燃燒氫的內燃機賽車參加本土高等級耐力賽。
這裏先説明這是一種什麼技術。豐田“MIRAI”等車輛上使用的燃料電池(FC),是通過讓氫氣與空氣中的氧氣發生化學反應,產生電力來驅動電動機。
而參加比賽氫燃料引擎則是以普通汽油引擎為基礎,改變燃料供應系統和噴射系統,通過燃燒氫氣產生動力。這個過程除了使用會出現的極其微量的機油燃燒成分外,行駛過程中不會產生二氧化碳。
直接用內燃機燒氫氣有什麼好處?相比汽車引擎來説,氫氣燃燒速度比汽油快,響應性好,具有優異的環保性能,同時還可以實現包括汽車的聲音和振動在內的“操控汽車的樂趣”。
豐田燒氫的賽車不是説説而已,而是非常認真地執行起來,而且豐田章男親自上陣駕駛。
去年中豐田突然宣佈,旗下的ROOKIE Racing車隊將從2021年日本超級耐力賽第三站——富士SUPER TEC24小時比賽開始,把還在改進的燃油賽車GR YARiS退役,採用搭載氫燃料引擎的COROLLA Sports參賽,也就是卡羅拉運動版。
氫燃料引擎的COROLLA Sports賽車搭載一副排量 1618cc的直列3缸渦輪增壓引擎,採用壓縮氫氣作為動力。
參賽的第一站,富士國際賽車場24小時耐力賽它動力輸出會遜色於燃油車,但到了第三站鈴鹿賽道,輸出已經接近燃油量產的GR YARiS水平。
而且駕駛COROLLA Sports參賽的其中一位車手是MORIZO,這位車手給豐田車隊工程師位帶來不小的壓力。因為MORIZO就是豐田章男,這是他賽車手身份的專用名。
6月份的時候,MORIZO駕駛氫燃料賽車在日本富士道參與完成了全程1634公里的耐力賽,被媒體稱為“歷史性的比賽”。而在第三站鈴鹿賽道上,32號COROLLA賽車順利跑完了90圈比賽,總距離為522.28km。
最終豐田氫動力車隊獲得了ST-Q級冠軍,實現了MORIZO車手心心念唸的“參加ST-Q級頒獎儀式”的願望。
不過豐田這個操作讓人不解,一方面努力發展氫燃料電池技術,另一方面又用內燃機直接燒氫氣參加比賽。而且內燃機燒氫氣這種並非什麼新技術,這算是新能源麼?
豐田的觀點似乎也有一點道理:大概是否新能源和零排放,要看你獲得能源的方式是不是環保的。
假設BEV純電動車電力來源是火電,那也不能算是清潔能源。如果氫燃料是來自可再生方式獲得,燃燒排放又是零,那是不是應該算是清潔能源?
以上圖片來源:豐田
例如比賽第二站AUTOPOLIS賽道上豐田測試“製造”,比賽採用的氫能源是通過地熱發電製出綠氫。而第三站測試的是“運輸”:在澳大利亞用褐煤製成氫能,再空運過來,在路面上運輸時則使用氫能或生物燃料驅動的卡車等等。
還有加氫的速度:第一次在富士賽時,豐田加氫花費了5分鐘的時間;而到了鈴鹿賽道,加氫時間縮短到了2分鐘。
儘管這是一種高成本,沒有商業價值的動作。但通過廣為人知賽車比賽,豐田對氫燃料技術起到很好的宣傳作用。在綠氫的製作和運輸流程上也提升了技術。
問題來了,用內燃機燒氫氣這種方式有前途麼?其實18年前寶馬已經作過嘗試。
2004款寶馬H2R氫動力賽車,是專門用於使用液態氫燃料的新型賽車中的第一批,而且它的研發過程只有短短10個月,最終卻在法國Miramas試驗場創下了九項國際速度記錄。
H2R體內裝備一副當時寶馬760Li發展而來的的6.0L V12引擎,擁有當時寶馬最先進的Valvetronic和Double-VANOS技術。但當時這款燒氫氣的引擎只能輸出232馬力,破記錄的最高時速達到了300.175 km / h。
但最終寶馬的“氫動力”還是失敗了,燒氫氣並非氫動力的正確方向,氫燃料電池才是。