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日本氫燃料電池汽車為何快人一步？

2018-06-20 10:17

Mirai何等車也？

直到2014年12月15日，豐田汽車在日本發布全球首款量產氫燃料電池汽車Mirai。經政府補貼后，實際售價520萬日元左右（約31萬人民幣），Mirai的儲氫罐可儲存5千克氫氣，加滿氫氣僅需3-5分鐘，加注后可行駛650千米。就目前的儲氫水平和行駛里程來說，都達到了頂尖水平。

由于電池技術的限制，目前純電動汽車的續航里程普遍在250公里左右，且需要數小時的時間充電。由于氫燃料電池汽車的續航和加注燃料的時間與普通內燃機汽車無異，很多人認為優勢大于純電動汽車。

Mirai使用的燃料電池系統（Toyota Fuel Cell System, 簡稱TFCS）由豐田汽車自主研發，主要包括六個子系統：燃料電池堆、儲能電池、高壓儲氫罐、驅動電機、PC升壓變頻器和動力控制裝置。

根據官方數據，Mirai的續航里程達502km，最高輸出功率為114kW，最高時速為175km/h。各項性能與當前市售的家用轎車相差無幾，甚至超出當前部分電動汽車續航里程。

日本氫燃料電池汽車為何快人一步？

Mirai的燃料電池為固體聚合物電解質燃料電池（Solid polymer electrolyte FC），最大輸出功率為114千瓦，由370片電池組成，體積功率密度和質量功率密度分別為3.1kW/L，2.0kW/kg，處于世界領先水平。除了為汽車提供動力外，Mirai的燃料電池堆還可以為其他設備供電，Mirai可以作為備用發電機使用。為了提高效率，Mirai后備箱中有一塊鎳氫儲能電池，用于吸收燃料電池組輸出剩余的電能和車輛行駛過程中回收的電能，供汽車急加速或車載電池使用。

日本氫燃料電池汽車為何快人一步？

氫燃料的安全存儲是氫燃料電池汽車最重要的問題。Mirai最大可承受70兆帕壓力的高壓儲氫罐，外殼由碳纖維和凱夫拉組成，能夠抵抗一般輕型武器攻擊。

不過，對于氫燃料電池汽車來說，加氫站等基礎設施的建設是未來發展面臨的困難。為使更多的氫燃料電池汽車上路，豐田還無償對外公開了5000多項燃料電池相關專利，希望以此鼓勵其他汽車廠商推出燃料電池汽車，降低加氫站等基礎設施的建造和使用成本。

日本氫燃料電池汽車為何快人一步？

小結：

日本在氫燃料汽車和氫燃料電池領域的發展之所以快人一步，其實不管對于日本還是其他國家來說，氫燃料電池汽車的發展，一方面是能源安全的需要，另一方面，也是環境可持續發展的需要。

中國在燃料電池汽車領域的研究和進展并不晚于國外，政府也高度重視氫能燃料電池汽車的發展，并將其作為我國汽車動力系統轉型升級和新能源汽車戰略的重要方向。目前國家能源集團正在加快布局從制氫到加氫站的氫能利用全產業鏈，并參與氫燃料電池的研制與開發。國家政策將以示范為主，未來產業技術好的區域自然能搶占先機，切分更多的市場蛋糕。而在充電基礎設施難普、電池能量密度有限的當下，燃料電池汽車也迎來更多發展機遇。

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