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Mirai动力

易车知识库 Mirai

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EV视界

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丰田坚持的是一条多元化的技术发展道路,其电动化战略涵盖了混合动力(HEV)、插电式混合动力(PHEV)、纯电动(BEV)以及燃料电池电动车(FCEV)等多种技术。这样的战略布局,旨在将选择权交还给消费者,满足市场的多元化需求。丰田在技术布局上的投入也日益加大,去年10月12日,丰田宣布与出光兴产合作,共同研发全固态电池的量产技术,并计划在2027至2028年实现量产。

近期,丰田进一步加强了对电动汽车供应链的掌控,将与松下合资的电池生产子公司Primearth EV Energy(PEVE)转变为全资子公司。这一举措不仅凸显了丰田对电动汽车和插电式混合动力汽车生产的承诺,也为其到2026年推出10款新电动汽车、年销量达到150万辆的目标奠定了坚实基础。

今年1月,丰田再次展现了其在技术创新上的雄心壮志,宣布投入巨资研发一款具有颠覆性的“超级发动机”,旨在彻底改变全球汽车产业的现有格局。这一系列的战略规划和行动,不仅展示了丰田强大的技术研发实力,更体现了其在面对行业不确定性时,依然坚持寻找并创造确定性的坚定信念。

“放权”中国,为全球市场“战斗”

中国汽车市场的竞争日趋激烈,自主品牌的迅猛发展迫使国际汽车巨头重新审视在华战略和产品规划。在这个快速变化的时代,稍有迟缓,产品就可能在智能化和电动化方面与竞争对手形成难以弥补的差距。

为了应对中国市场的挑战,丰田进行了一场前所未有的全面变革。丰田中国将获得更大的决策自主权,不再需要逐层向日本总部汇报,而是实行“以商品和地域为中心的经营新体制”。同时,丰田中国也在大幅提高国内供应商的本地化比例,以更好地倾听和响应中国市场的需求。丰田在中国建立了全新的研发体系,以中国为核心,推动智能化和电动化技术的研发,充分展现了丰田对中国市场和技术创新的高度重视。

在拥抱变革的同时,丰田也在积极拓展合作伙伴关系,与中国企业共同研发。与华为的合作尤为引人注目,今年3月初,备受期待的第九代凯美瑞全新上市,搭载了先进的8155芯片,提升了硬件性能。车机系统与华为深度合作,人机交互体验得到显著提升。第9代凯美瑞不仅支持多语言混合识别、连续识别和声纹识别,还具备面容识别功能。这一里程碑式的尝试,得益于华为的技术赋能,不仅使凯美瑞在智能化方面实现了全面升级,也为其在全球市场的竞争力增添了新的砝码。

同时,作为氢燃料电池动力技术的先行者,丰田也在中国市场加快氢能源的布局。今年3月,在博鳌亚洲论坛2024年年会上,搭载丰田与海马汽车共同开发的氢燃料电池系统的海马MPV车型7X-H为与会嘉宾提供了接驳服务,这标志着双方战略合作协议的成果正式亮相。今年6月,丰田在北京亦庄投资的氢燃料电池工厂也将投入生产和运营,进一步推动丰田在中国市场的氢能源战略。

不仅如此,丰田与中国五矿携手,共同推进车载动力电池的再利用与资源循环。双方已达成战略合作伙伴关系,并计划与长沙矿冶研究院、湖南云储新能源科技、长远锂科以及明和产业(上海)共同组建合资公司。此举标志着丰田首次在海外开展针对车载动力电池再利用的合作项目。

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聊车区域

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丰田、本田同为汽车行业里氢能源动力探索的先驱。早在20世纪90年代初,丰田汽车就启动了氢能源动力计划,但此后氢能源汽车在全球范围内并没有取得预想的成功。特别是第二代丰田Mirai动力轿车在2023年的惨淡表现,令丰田公司失望透顶。

虽然丰田Mirai动力轿车在美国的销量比2022年增长了31%,但也仅有2737辆。该车型在欧洲的销量则比去年减少了9%至649辆。相比之下,现代Nexo氢能源SUV的销量则更为惨淡,去年在美国市场的销量同比下降41%为241辆,在欧洲市场的销量同比下降79%为128辆。

目前不清楚丰田是否跟进本田CR-V氢动力版,对旗下成熟的丰田汽车进行氢能源改造。但为了抢占先机,以及在美国鼓励的“制造业回流”和“本土汽车补贴”背景下,丰田还是赶在本田CR-V e:FCEV”氢能源版在美国上市前,对旗下Mirai动力轿车进行了更新,推出了2024款。

02.丰田与本田氢能源车的架构区别。

本田的CR-V e:FCEV氢能源版,配备了17.7kWh大容量电池。与普通电动车一样,该车可以通过外部电源充电,从而减少车辆对加氢站的依赖。

与之相反,丰田Mirai氢能源车仅配备了一块1.24kWh的小型缓冲电池。该车之所以无法装备更大容量的电池组,因为它根本没有容纳空间。丰田的氢能源车包括中央通道位置,一共安装了3个氢气瓶,而车辆后备厢则仅有300升储物空间,实在没有地方再安装大容量电池了。

与丰田Mirai拮据的空间相比,作为SUV车型的本田CR-V空间尺寸要大很多,并且它仅配备了2个氢气罐,分别安装在后座下方和后备厢里。

CR-V e:FCEV作为前驱布局,驱动电机安装在车辆前轴,最大功率176马力,扭矩311牛米。根据EPA测试标准,本田CR-V e:FCEV仅靠电池可以续航47公里,在加满氢气的情况下续航里程为435公里。

2024款丰田Mirai动力系统较上一代没有任何变化,依旧采用后驱布局,最大功率182马力,扭矩300牛米,在它的发动机舱里还有一台174马力的氢气发电机。

丰田Mirai所搭载的3个氢气罐总计可储存5.6公斤氢气,根据WLTP测试标准,充满氢气后可续航650公里。丰田这台氢动力轿车的百公里时速为9.2秒,最高时速为175公里/小时。

03.丰田与本田对氢能源动力的理解不同。

通过两车装备电池组的大小不同可以看出,丰田和本田对于氢能源车的理解是不同的。

本田的氢能源动力系统,更倾向氢、电混动。这与目前在售的插混CR-V一样,可以充电、可以加油,不同的是氢能源版车型加的是氢气。

而丰田的氢能源动力系统则有种“孤注一掷”的感觉,因为它仅依靠氢能源提供动力,如果离开氢气就没法继续行驶。这与本田的“可电可氢”相比,暴露出对单一能源的依赖短板。也许丰田这样做的好处是可以减少电池采购量,毕竟一辆电车上成本最高的就是电池,而丰田本身又不生产电池。

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盖世汽车

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作为汽车新能源化技术路径的两大分支,如今的氢燃料电池汽车与早期的电动汽车面临的挑战如出一辙:即动力电池端的高昂成本,是目前影响氢燃料电池汽车产业大规模商业化落地的关键因素之一。

但值得注意的是,影响锂离子电池与氢燃料电池的成本因素却不尽相同。

经过多年发展,锂离子电池技术路径和制造工艺都已较为明晰,影响电动汽车动力电池的因素主要为原材料端的供给情况。

首先看原材料端,在以往很长一段时间里,电池级碳酸锂价格上涨一直是电动汽车产业链中下游不言而喻的痛。

在电动汽车动力电池产业发展旺盛期,2022年10月,华西证券曾直言:当前时点正处于产业链全年需求最旺的时候,预计(2022年)四季度供给将愈来愈紧,不排除今(2022年)冬电池级碳酸锂价格涨至60万元/吨的可能性。

受此影响,下游新能源电动汽车车企一片“怨声载道”。甚至广汽集团董事长曾庆洪曾在2022世界动力电池大会上“吐槽”:“目前,除了特斯拉赚钱外,其他新能源整车厂基本上是亏损的。动力电池成本已经占到新能源汽车的40%~50%,甚至60%,那我现在不是在给宁德时代打工吗?”

但好在,经历过红利期后,碳酸锂价格逐渐走低,跌至10万元/吨以下。截至2月5日,上海钢联发布数据显示,电池级碳酸锂价格均价报9.75万元/吨。

由此,动力电池厂商与下游主机厂的矛盾才不再如以往般“尖锐”。

再看电动汽车电池制造工艺端。即使碳酸锂价格已跌至合理范围内,但不容忽视的事实是,动力电池仍占据整车生产成本较大份额,且加之电动汽车主机厂“价格战”愈演愈烈,其降本需求也随之加注。由此,创新动力电池制造工艺,以降低电池成本,便成为大多数主机厂的选择。

眼下,电动汽车主机厂已然摸清锂离子电池工艺降本的多种途径。

比如,2023年6月,大众汽车集团电池部门PowerCo监事会主席Thomas Schmall在一份声明中表示,大众汽车集团及其技术合作伙伴Koenig & Bauer已经掌握了一种名为干式涂层的电池制造工艺,如果大规模推广,每年可以降低数亿欧元的电池生产成本。

大众表示,该公司已经在一条试点生产线上用该工艺生产了数百块电池,预计在2027年前将进行产业化生产。Schmall表示,再加上扩大生产规模和采用更便宜的原材料,大众希望这一工艺将有助于将电池成本降低约50%。

氢燃料电池汽车走进C端,咋就这么难?| 请回答2024

图源:大众

此外,全国政协常委、经济委员会副主任苗圩还曾提出,可以通过减少电池规格尺寸实现生产端降本的建议。“在安装设计不变的情况下,根据不同的续航里程和动力要求,提供不同的电池容量,以满足不同的需求。这种模块化的应用,在单体、模组端都可以实现大规模自动化生产,大幅度降低生产成本。”苗圩表示。

反观氢燃料电池,相较于锂离子电池,氢燃料电池受电池原材料端供给情况影响较小。但需要提及的是,氢燃料电池在制造工艺上仍面临较大挑战,其对氢燃料电池价格影响不容小觑。

氢燃料电池与常见的锂电池不同,前者系统更为复杂,主要由电堆和系统部件(空压机、增湿器、氢循环泵、氢瓶)组成。

其中,电堆是整个电池系统的核心,包括由膜电极、双极板构成的各电池单元以及集流板、端板、密封圈等。

据悉,燃料电池系统在氢能车购置成本中占比超过60%,而电堆成本在燃料电池系统中占比同样超过60%,是氢燃料电池汽车占比最高的成本项。因此,降低电堆成本是提高氢燃料电池汽车经济性的关键。

然而,电堆的生产制造工艺极为复杂,且成本高昂。

以丰田量产氢燃料电池汽车Mirai电堆为例。该电堆首次实现全球领先的3.1kW/L体积功率密度,具备自增湿性能、3Dfine-mesh钛合金流场、高耐久性和强环境适应性等特性。

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图源:丰田中国微博

根据丰田发布的燃料电池堆生产流程示意图,其电池堆形成的过程为主要从催化剂浆料的掺和制备开始,到间歇槽模涂布制备催化层,接着转印到质子交换膜上,再与防水处理后的气体扩散层热压制备成MEA,最后与表面改性后的钛金属板组装成Mirai燃料电池堆。

根据盖世汽车分析师表述,电堆成本中,催化剂成本占比超过三分之一,后续随着电堆出货量增加,规模效应进一步增强,其余成本占比较高部件如质子交换膜、气体扩散层等将进一步降低成本,催化剂将成为最大的单一成本占比部分。

据悉,丰田Mirai催化剂通过间歇槽模涂布方法制备。SAI公司曾对丰田Mirai电池堆成本做出研究,其研究提到,催化层通过间歇槽模涂布方法制备工艺大概成本为每个电堆800美元。

还需提及的是,截至目前,从全球范围内来看,以丰田为代表的日系车企在氢燃料电池产业相关技术领域深耕已久,其电池堆制造工艺成本尚如此高昂,更遑论同领域的其他企业。

从B端到C端,整车价格要降至10万—30万元?

生产端成本难降,自然导致氢燃料电池汽车难以实现大规模商业化的现状。

正如盖世汽车分析师所言:“目前氢燃料电池汽车仍主要停留在B端商用车应用场景。”

据悉,当前我国的氢燃料电池商用车已进入产业化发展的初期阶段。在商用车领域,叉车、公交车、轻型和中型卡车一直处于氢燃料电池商用车应用的前沿。伴随着氢能及燃料电池的技术发展、成本下降以及基础设施的完善,氢燃料电池汽车将向港口码头、矿山、特定路线等更多场景拓展。

据中汽协公布的数据,2023年上半年,国内氢燃料电池商用车的销量为2085辆,同比增长102%,约为同期新能源商用车整体增速的两倍。

亿华通曾对媒体表示,氢燃料电池汽车将会在物流、重卡、客车等商用车领域最早实现规模化;中关村氢能产业联盟方面也曾向媒体表示,现在重卡和公交已经实现批量应用,未来前景乐观。

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图片来源:小松

但值得注意的是,应用场景仅仅局限于商用车领域,并不能满足氢燃料电池汽车长远商业化落地的愿景。同时,这也是资本市场并不十分看好短期内氢燃料电池汽车产业的原因。

盖世汽车分析师认为:“单一商用车应用场景范围较小,氢燃料电池产业在车端应用较为缓慢,这也直接导致资本投资的兴趣不是特别大。”

为此,推动市场从B端走向C端,将业务从商用车拓展到乘用车,是氢燃料电池汽车产业梦寐以求的事情。

但目前来看,氢燃料电池汽车乘用车端销量表现欠佳。

以美国氢燃料电池汽车市场为例。氢燃料电池合作伙伴关系发布的数据显示,2023年第一季度,美国市场上售出了725辆氢燃料电池新车,与2022年同期相比下降了接近30%。对比来看,2023年第一季度,美国市场上的新车总销量达到了370万辆,氢燃料电池汽车在其中的占比可以用微不足道来形容。

相比之下,第一季度美国纯电动汽车销量为257,507辆,同比增长63%。其中在加州,第一季度纯电动汽车销量为87,525辆,插电式混合动力汽车销量为16,470辆。

正如前文所述,阻碍氢能源电动汽车产业大规模商业化的主要症结之一在于较高的生产成本。那么,一辆氢燃料电池汽车的价格,究竟要下探到何种程度才能俘获消费者的“芳心”呢?

对此,盖世汽车研究院分析师认为,在定价方面,决定氢燃料电池汽车能否普惠C端消费者的关键在于其相关车型价格能否下探至新能源汽车市场主力价格区间。

以新能源电动汽车市场为例,目前就国内市场来看,其主力价格区间大致在10万—30万元。“如果氢燃料电池汽车能够卖到主力价格区间,它未来就会在C端市场占据一席之地,反之,其将只限于商用车端的应用搭载。”该分析师说道。

举例来看,“深蓝S103氢燃料电池车国内售价60多万元,如果该款车型要销往C端,至少价格保守估计要降到30万—40万元左右,降幅几乎达到50%。”盖世汽车研究院分析师表示。

但值得注意的是,价格下探仅仅是氢燃料电池汽车进入C端市场面临的困难之一。

除此之外,氢燃料电池汽车还需要解决补能基础设施铺设、用车安全、不同环境(极寒、极热)动力适应性、电池循环寿命等等众多问题。

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主编视角

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在丰田眼里一直希望把氢能作为动力来源的终极解决方案,氢气的来源更清洁,排放也更环保,而且补能过程可以类似于加油,省时便利。在驾驶感受上与电车差异不大。目前需要攻克的难题在于车载氢气罐的容积与体积、加氢站的安全问题,同时消费者需要克服的是类似使用天然气的车辆那种背着一个炸药包的恐惧感,以及要接受昂贵的车价。目前在一些商用车上开始在使用氢燃料,相对固定的路线和工作环境也利于配套设施的建设,要想在乘用车上实现普及还是任重道远的。


刘鸿仓

资深媒体人

之前开过丰田Mirai,整体感受如老缪描述,还是不错的。对于氢燃料的未来,现在有很多种可能,也有很多声音。我想说的是,任何一种新事物在初期,总是各种不合理,无论商业闭环、使用环境还是消费者友好,似乎都没办法自圆其说。这主要因为新旧模式之间肯定是有冲突的,我们用旧模式的思路衡量新模式,往往是有问题的。在智能手机和电动汽车的发展初期,也有类似的现象。氢燃料也是一样,假如中国的电价很贵,而碳平衡需求迫在眉睫,氢燃料可能就是一种水到渠成的选择——到时候自然会有人去建加氢站,有人去研发换罐技术,都不是问题。当然,也许氢燃料的商业模式没有最终形成闭环,在与油和电的竞争中被淘汰了,这也是一种可能出现的情况,但从目前发展趋势来看,我感觉氢能源成功的概率会更大些。


夏东

“踢车帮”主持人、出品人


燃料电池汽车最大的问题是制氢,需要电解水。尽管甲烷和甲醇之类短链碳氢也能“燃料电池”,可是如果要零碳,就只能用纯氢。这种物质必须消耗大量能量才能提取出来,且很难以储存。目前真正能够满足汽车普遍使用这种能量动力,就得电解水!那就要请问,既然离不开电,那么是用它电解水,把氧与氢分开,再将氢分配到每一辆单独的汽车上,把它与氧再合起来,发电,还是直接把电存在电池里驱动车呢?如此大费周章的道理何在?电解水用的电与电池电动车用的电,可有环保之分吗?恐怕是没有。并非否定燃料电池这种技术方案,而是应该从实际出发考虑它的有效应用。在靠近海边的地方直接利用风电或者潮汐电电解海水获得氢气并利用管道输出给炼钢厂或其它固定式高耗能产业。在相对固定的地点或线路上采用燃料电池动力的大型运输和采矿机械,都是更加现实和有价值的应用方式。在私家车上应用燃料电池,或者是氢动力内燃机,则需要一个前提,就是人类已经能够过剩地获得绿电,可以低效地使用它。


宋海涛

《海川品车》、《路边停车场》投资人


关于氢燃料能源车,其实十年前我就接触过。那时候是宝马的氢燃料动力车型,好像是台V12发动机的7系,油路和电路经过改动,不烧汽油烧氢气,6.0升12气缸的发动机,只能输出两百多匹的最大马力,妥妥的低效率,虽然说环保,但能耗比太低了,所以后来也就没见有车企继续深挖下去。其实现在的氢燃料电池车跟当年那个烧氢气的发动机还不太一样,我也去参观过现代汽车在广州的氢燃料电池动力系统工厂,说实话,看完之后,我觉得这玩意只适合在商用车领域,货运车辆或许更合适,而非私家用户为主的乘用车,从安全性上来说,氢燃料甚至不如电动车安全,所以,电氢之争基本上没啥悬念,最起码乘用车领域,氢燃料是没什么竞争力的。

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MJ车谈

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相比时下主流的搭载动力电池的电动车,氢燃料电池车的最大优势在于,加氢跟加油一样快速且不受气温影响,并且行驶过程中只排放水,因此在业内有“终极环保车”之称。别看丰田转型电气化比较晚,但是说到氢燃料电池技术的研发和应用,丰田绝对算是先驱。早在1992年,丰田就开始氢燃料电池汽车领域的研发工作,之后通过不断地技术革新,在功率密度、氢瓶质量、电芯耐久性、量产质量等方面都有大幅的改善。2014年丰田推出了世界首款量产氢燃料电池车型MIRAI,验证了丰田在氢燃料电池技术的先进性和安全性方面都达到行业头部水平。这里插一句题外话,丰田在该领域的耕耘和成果也得到了友商宝马的认可,于是宝马从2013年起就开始与丰田联手共同开发氢燃料电池技术的驱动系统,最近我在北京试驾的宝马iX5氢燃料电池车所需的燃料电池单体就是从丰田采购制造的。

说回丰田,我们这一次在上海嘉定试驾的MIRAI为2020年底推出的第二代车型,这款车曾在北京2022 年冬奥会和冬残奥会期间作为贵宾车使用,之后的2022年年末丰田中国进口了50辆第二代MIRAI,并通过广汽丰田渠道进行销售。尽管70万以上的高昂价格对于市场销售意义不大,不过这也预示着丰田在推广和普及氢燃料电池车方面,除了深耕商用车领域以外,也非常注重乘用车领域的发展与应用。截至目前为止,MIRAI的全球销量已超过25000辆,累计行驶距离5.33亿公里。此外,丰田还将在MIRAI上培育出的FCEV技术,延伸到公交和卡车、叉车、船、铁道、月面探测车等多个应用领域。

卡车停在路边

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相比第一代MIRAI,第二代车型除了电机的位置不同、输出功率增强之外,另外一个最大的进步在于氢气搭载量的大幅提升,续航里程因此提升56%。储氢罐由2个扩大至3个,利用车辆前后轴间的空间,氢气搭载量由4.6kg提升至5.6kg,充3分钟氢气,可行驶781公里。

表格

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我是第一次见到MIRAI实车,实话实说还是很有新鲜感的。车头相比普通的丰田轿车更长,车顶线条类似于轿跑车的感觉。座舱咋一看有点怪异,但又说不出来哪里怪,反应过来才发现这部车的空调出风口、操作台等部件是朝向副驾包围的,让人感觉像是一台右舵车,只不过把方向盘挪到了左边。细节方面,仪表盘的左上角有一个标着“H20”的按键,按下它就可以把氢燃料电池车的排放物——水排到车外。

后排中央有一个大鼓包,大家看上面的那张结构图就知道原因所在了,储氢罐确实是侵占了一些空间的。同样由于储氢罐的原因,如果以一台5米长的轿车标准来看,这部车的后备厢容积也不大,其实宽度和高度还可以,主要表现在进深过小。

相比尺寸相近的轿车,比如亚洲龙,MIRAI由于储氢罐的影响,空间表现确实受到了影响,但开起来的感受就要比传统的燃油车优秀很多。首先是动力输出非常丝滑线性,加速体感介于燃油车和纯电车之间。具体来说,它的动力迸发不像采用动力电池的纯电车初段来得那么突然,但毕竟本质上还是电动车,只不过电能来源换成了氢燃料电池,所以它开起来又比传统燃油车的油门响应要直接得多。因此,无论在哪个时速区间,这部车的提速都很爽快,超车的时候请求动力几乎可以说随传随到。第二点就是安静,由于没有了内燃机,整个行车过程当中,无论是均速,还是提速,车厢内比搭载双擎动力系统的车辆要安静且平稳得多。第三点,无论是加速还是刹车,车身非常平稳,没有明显的俯仰动作。丰田官方资料称这部车现在可以做到前后50:50的理想重量分配,并且第二代MIRAI由前代的前轮驱动改成了后轮驱动,尽管没有激烈操控的机会,但在开放道路的实际感受下来,这部车在动态方面的表现确实出色。

电脑主机

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试车过程当中,我稍微留意了一下中控屏上的能量监控器,通过这张图,我们可以看到氢燃料电池位于前机盖下方,电动机则位于后桥位置并驱动后轮,确实是一台地地道道的后驱车。车辆行驶时还可以直观地看到能量的实时流动路线,轻带电门踏板进行小动力请求时,只有蓄电池为电动供电;深踩电门踏板,就会看到燃料电池反应并为电动机供电;而当松开油门滑行或者踩下刹车踏板的时候,蓄电池则会进行电能回收。行车期间,我们还去上海汽车博物馆附近的一个加氢站感受了一下加氢,整个过程跟加油没有本质区别。需要说明的是,并非所有的加氢站的充填压力都能达到额定的70MPa,比如我们体验的这家最大压力只有35MPa,而且实际的充填压力数值在加注过程中一直在20-35MPa之间动态变化。

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MOTO

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氢燃料这种技术为寻求制造洁净车辆和机械的公司提供了两种可能的解决方案。 过去25年来我们听到最多的可能是氢燃料电池,透过这种电池将氢转化为电力为车辆提供动力; 而车辆唯一的排放物是水。

 

这是你会在Toyota(丰田)Mirai等汽车中找到的技术,也是长途卡车运输行业中许多人认为比电池动力拖车更好的选择。 但Tesla(特斯拉)可能会不同意。

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车情速递AC

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随后试驾的第二代丰田MIRAI目前已经在广汽丰田渠道销售,外观接近丰田凯美瑞,车身标明燃料电池汽车的英文标识,尺寸为4975/1885/1470mm,轴距为2920mm,比凯美瑞还大。车内,12.3英寸中央显示屏+大型彩色抬头显示器+8英寸TFT彩色仪表三屏互联,也是丰田熟悉的风格。第二代MIRAI燃料电池单元由燃料电池、燃料电池升压转换器和动力控制单元组成。体积功率密度达5.4kW/L,最高功率128kW。同时使用碳化硅(SiC),传输的损耗更小、通断的动力更快捷。高压储氢罐从原来的2个增加至3个,其中一个放置在地板通道内,不影响乘坐舒适性。氢气搭载量提升至5.6kg,最高续航里程约800km。

行驶体验上,第二代MIRAI既有电动车干脆利落、又有燃油车的质感。车辆的行驶工作原理类似混动的动力分流,燃料电池电堆和动力电池根据工况,为电机提供动力,实现强劲和高效的行驶。如起步时使用动力电池起步、正常行驶时使用燃料电池电堆行驶、加速时同时使用燃料电池电堆和动力电池行驶、减速时回收能量并向动力电池充电,车辆中控屏可以实时显示,对于HEV的丰田车主一定不会陌生。加氢补能环节和加油的流程基本一致,理论上第二代MIRAI在灌装压力70MPa下,充氢气3分钟即可加满,但是安亭加氢站目前灌装压力约为30Mpa。对于氢燃料安全上,一方面储氢罐内衬采用具有良好的阻隔氢气渗透性能的树脂,另一方面,氢气检测器对氢气泄漏进行监测,位于车厢外的三个储氢罐,容易向外扩散,安全性无虞。

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天和汽车科学岛

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电动机的动力储备达到134kW/300N·m!堪比燃油动力1.5T发动机的顶流标准,对于日系汽车用户而言,这个动力标准也基本达到“风驰电掣”的水平了。并且该车还配备了L2级辅助驾驶系统,连全景影像都有配备,前排座椅还支持加热和通风功能。

续航里程不用担心,该车不具备真正的纯电驾驶功能,是单纯的氢燃料增程汽车;意思是只能加氢,不能充电,所以也就不用考虑续航里程,其属性其实和东风日产轩逸或奇骏e-POWER一样,都是只有一种补能方式的电驱动汽车。

东风日产子品牌·启辰大V氢境

指导价99.88万元。

这是一台准百万级高端车型,车身尺寸为4606*1917*1621毫米,轴距为2700毫米,属于紧凑级SUV;车身尺寸确实小了一点,但是人家的动力强哦,其电动机的最大功率高达160kW!比丰田Mirai多出26千瓦。所以动力当然会略强一些,其对标标准已经达到使用2.0T发动机的燃油动力汽车的水平喽。

然而启辰大V氢境的最大亮点还不是高功率电动机,而是来自弗迪电池的磷酸铁锂储能电池,弗迪就是比亚迪旗下的动力电池品牌,现在的比亚迪多牛气;虽说磷酸铁锂电池最大的亮点是制造成本低,但是氢燃料电池系统(发电组)的制造成本高,其发电功率可以达到60kW,标准并不逊色于深蓝、零跑、岚图、理想等品牌的内燃机插电增程车。

所以在环保最重要的概念之下,这台车的售价还不到100万元,貌似是值得日系车粉和韩系车粉们共同给出好评的。

现代Nexo

指导价80万元。

这台车的性价比就要高一些了,只是品牌力弱一些,现代汽车是韩系品牌。该车尺寸达到4680*1860*1640毫米,轴距2790毫米,该尺寸被定义为中型车,在海外汽车品牌里确实算中型了。

不过电动机的标准略低,为120kW/395N·m,功率低则高速耗电量大,扭矩大倒是能让低速加速爆发力强一些;其特点类似于柴油机,用减速器齿轮放大扭矩的成本低,高功率电机的成本高。

Nexo为了体现出氢能汽车的环保理念,该车连安全气囊都是能少用就少用,作为80万级的汽车不用头部气帘,这看起来是有些忽视司乘人员的安全;然而韩系汽车用户貌似想来很头铁,根本不在意这个因素,否则也就不会去接受那些连防撞梁都用玻璃纤维加强塑料的燃油动力现代起亚汽车了嘛。

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汽车经纬网

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除了丰田之外,宝马汽车也是氢燃料电池车的拥趸。根据德国媒体的报道,宝马汽车将在全新一代Neue Klasse系列车型中集成氢能动力

更重要的是,宝马汽车可以将氢能动力车型做到和纯电动力车型的价格一致,这显然有利于氢燃料电池车的推广与普及。

值得一提的是,关注氢燃料汽车的并非只有丰田、宝马这样的整车厂商,还有博世这样的零部件厂商。

根据媒体报道,博世在7月13日宣布,该公司位于德国费尔巴哈的工厂已经开始量产氢动力模块,预计将首次搭载于美国Nikola公司的燃料电动卡车上,并且计划在2023年第三季度首次在美国市场上亮相。

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张毅的一锤定音

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“零排放”是MIRAI区别其它电动车型的最大亮点。MIRAI是一款氢燃料电池汽车,其搭载让氢气和氧气进行化学反应并产生电能的燃料电池堆,工作逻辑与增程车型相类似,通过从大气中吸入的空气和来自高压储氢罐的氢气被输送到燃料电池电堆,化学反应后产生的电力被送到电机上驱动车辆,产生的水则被排放到车外,多余的电力被储存在动力电池中,真正做到零排放、无污染。

大扭矩、强大的加速性能,以及在所有速度范围内的快速反应是FCEV所独有的特征。

动力方面,第二代MIRAI的燃料电池单元最高功率达到128kW,高功率电机最高功率可以达134kW/6,940r.p.m,不管是城市道路驾驶还是高速加速超车,动力输出反应非常敏捷,可以说是提速快行驶稳。此外,高动率电机在减速过程中还可作为发电机发挥作用,实现能量回收。

据介绍,第二代MIRAI一共搭载了三个储氢罐,1个位于地板通道下,2个位于后部地板下,灌装压力为70兆帕,可容纳5.6公斤的氢气,加氢仅需要用时3-5分钟,而续航里程(NEDC续航)可达近800公里。并曾经创造过一次加注连续行驶1360公里的吉尼斯纪录。

在驾驶质感上,作为一款纯电前置后驱车型,第二代MIRAI拥有电动机驱动的超高扭矩和平顺加速体验,TNGA架构赋予的低重心和高刚性车身,以及通过FC系统的最佳配置,实现前后50:50的理想重量分配,还有作为行政级豪华轿车开发的极致静谧性,实现了纯电驱动性能和高级轿车舒适愉悦驾趣的无缝对接。

特别有趣的是,第二代MIRAI特有的“空气净化”功能。利用FCEV在发电时吸入空气的特性,通过空气净化系统(物理滤芯)滤除PM2.5级的细颗粒物,再通过化学滤芯去除有害化学物质并且抑制产生PM2.5,再将实现净化的空气排出,行驶得越多,空气就越清洁,俨然成了一款行走的“空气净化器”,实现“负排放”。

当然MIRAI也有一些有待优化的地方,特别是车辆空间设计方面,虽然轴距达到2920mm,但由于安置高压气罐而高高隆起的后排地板足有一瓶矿泉水的高度,前排座椅也会挤压后排乘坐空间,车内储物空间过少等。

MIRAI代表丰田氢能技术的深厚沉积

今年6月,丰田在日本举办了一场名为“Toyota Tecnical Workshop 2023”的技术说明会,让市场对于丰田的具体目标和计划有了进一步的认识。丰田表示,要用“多样化”技术路径来拥抱电动化。

会上,丰田明确了两个战略要点:一是丰田将加速纯电动汽车的研发进程;二是丰田将持续在燃料电池领域进行投资,通过多元化的方式研究不同的动力总成形式。

在全球车企纷纷追赶电动化浪潮时,丰田对于多元电动技术的储备布局更早。

早在1969年,丰田就开始研发混合动力技术。并于1992年开始研发燃料电池,1997年上市了世界上首款混合动力汽车,在2014年推出首款量产FCEV车型——MIRAI,这也是世界上首批量产的氢燃料电池车。2020年12月,第二代MIRAI上市。截至目前,MIRAI全球销量已超过2万台。

对于氢燃料电池来说,人们对于安全可靠性的关注相比其它能源车型更严高也更苛刻。

第二代MIRAI采用的高强度吸能车身结构设计。燃料电池电堆安装在前舱位置,用于保护它的电堆框架采用全新的挤压铝材,确保高弯曲刚性。电堆框架前端还安装有吸能部件,能在发生碰撞时通过缓和冲击力来保护电堆。

对于氢气泄漏方面的担忧也有好的方案。第二代MIRAI的储氢罐内外采用高阻隔性、高强度的树脂材料,可有效防止氢气外泄。一旦发生泄漏,氢气检测器也会在一定浓度下及时在以表上发出提醒。此外,三个储氢罐和燃料电池单元均位于车厢外,万一发生氢气泄漏的情况,氢气也是向外扩散,保障乘员安全。

发展氢燃料车,完善加氢环境建设要先行

氢燃料电池汽车具有零排放、零污染、低能耗的特点,是现实意义上的“终极环保车”,但在全国范围内氢燃料电池车相比其它新能源车型产销却明显落后。

根据中国汽车工业协会最新发布的数据显示,2023年上半年,全国氢燃料电池汽车产销分别为2495辆和2410辆。从2015年至2023年上半年,全国氢燃料电池汽车累计产量和销量分别是15358辆和14715辆。距离国家发改委制定的2025年燃料电池汽车保有量约5万辆的目标还有一定差距。

中国氢燃料车发展的堵点并不在车端,而是配套和规划的落后。加氢站点少、制氢成本高、加氢贵是根本成因,部分地区有的站点常发生无氢可加的尴尬情况。

首先国内加氢站建设的核心部件大量依赖进口,这让建站成本极高,高昂的运营及维护成本也让企业不敢轻易尝试;

其次氢燃料电池车数量少且使用场景单一,不同于公交巴士和物流用车固定线路和班次,无法分担加氢站的运维成本,增加企业获利难度;

第三是地方部门在加氢站规划、立项、审批、运营监管等方面的制度不健全,审批涉及多部门,各地标准不统一等,缺少更高层级的顶层设计;

第四就是现在的制氢成本较高、方式单一,且具有二次污染。国内目前主要依靠煤、石油、天然气等化石燃料转化制氢,虽然工艺成熟且形成工业化规模,但在转化过程中不但消耗化石燃料,还会产生大量排放,得不偿失。

未来,通过太阳能、风能和海洋能源实现的电解水电制氢可能会是好的选择。

从12年前率先量产凯美瑞混合动力车型以来,广汽丰田始终致力于推动电动化汽车普及,努力为汽车减排作出实际贡献。第二代MIRAI的成功导入,让广汽丰田率先形成了涵盖HEV、PHEV、BEV、FCEV多元动力形式,覆盖轿车、SUV、MPV、中大型到小型多元类别的全方位电动化技术布局。第二代MIRAI成为广汽丰田全面电动化的重要一环。

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