鉅大LARGE | 點擊量：555次 | 2021年09月26日
燃料動力電池車將降低“身段”東山再起
2002年十二月二日，豐田和本田在全球首次租售燃料動力鋰電池車（圖1）。交車對象是日本的中央政府部門，豐田供應(yīng)四輛，本田供應(yīng)一輛。時任日本首相小泉純一郎出席了在首相官邸舉辦的交車儀式，燃料動力鋰電池車作為新一代汽車的有力候補，受到了極大的關(guān)注。
時任首相小泉純一郎乘坐了本田的燃料動力鋰電池車FCX
不過，之后混合動力車和純電動汽車日益崛起，燃料動力鋰電池車最近幾年處于不起眼的地位。但近來，燃料動力鋰電池車開始再次受到關(guān)注。
其契機是，豐田和本田宣布2015年開始銷售燃料動力鋰電池車。而且，售價很有可能大幅降低。部分報道稱，豐田計劃把2015年銷售的車型價格降到每輛500萬日元左右。另據(jù)報道，本田雖然到2015年降不了那么多，但計劃2020年把售價降到500萬日元以下。
2002年剛推出時的租售價格，豐田的燃料動力鋰電池車FCHV為每月120萬日元，本田的燃料動力鋰電池車FCX為每月80萬日元。由于并不對外銷售，當(dāng)時并沒有給車輛定價，假如定價，據(jù)說要在1億日元以上。而現(xiàn)在將降至當(dāng)時的1/20左右。雖然單純比較，這一價格在汽車中還是比較高的，但燃料動力鋰電池車已經(jīng)不再遙不可及。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
努力削減成本終見成效
那么，為何有望實現(xiàn)每輛車大約500萬日元的大幅低價格化呢？熟悉燃料動力鋰電池車的氫能源產(chǎn)品研究試驗中心理事長渡邊正五表示，這是努力削減成本的結(jié)果。
燃料動力鋰電池車是配備燃料動力鋰電池的純電動汽車。與純電動汽車相同利用馬達行駛，但驅(qū)動馬達所需的電力來自燃料動力鋰電池。而且，（填充一次燃料或充一次電的）續(xù)航距離比純電動汽車長，燃料的填充時間也比純電動汽車的充電時間短，因此易用性比純電動汽車出色。
燃料動力鋰電池車的燃料動力鋰電池與大約10年前相同，以燃料使用氫的PEFC（高分子固體電解質(zhì)型燃料動力鋰電池）為主流。電解質(zhì)采用具有離子導(dǎo)電性的高分子膜，用燃料極和空氣極夾住電解質(zhì)構(gòu)成電池單元（單電池）。氫（H2）在燃料極分解成質(zhì)子（H＋）和電子。質(zhì)子移動到電解質(zhì)中，在空氣極與氧和電子發(fā)生反應(yīng)生成水。此時，電子通過外部電路從燃料極移動到空氣極，由此發(fā)電（圖2）。另外，還要采用白金催化劑促進空氣極的反應(yīng)。
燃料動力鋰電池（PEFC）的發(fā)電原理。
經(jīng)由隔膜層積制成的電池單元，就組成了燃料動力鋰電池組。每個電池單元的電壓只有0.6～0.7V左右，所以通過層積單元形成電池組來提高電壓。PEFC方式的燃料動力鋰電池系統(tǒng)由燃料動力鋰電池組、燃料動力鋰電池組輔助器件（壓力調(diào)節(jié)閥、氫泵、冷卻水泵、加濕器、空氣壓縮機、輔助馬達）、動力控制單元（逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電子控制單元）等構(gòu)成。在此基礎(chǔ)上追加存儲燃料氫的高壓氫燃料罐，就構(gòu)成了通常的燃料動力鋰電池車。
共享混合動力車部件
為降低成本做出貢獻的一個舉措是提高燃料動力鋰電池組的輸出密度。例如，假如單位體積的輸出密度提高到2倍以上，則使用的燃料動力鋰電池的體積就可以減至一半以下，因此能削減材料費。實際上，豐田已經(jīng)開發(fā)出輸出密度是現(xiàn)行燃料動力鋰電池車FCHV-adv兩倍以上的燃料動力鋰電池組。輸出密度高達3kW/L（圖3）。
豐田的燃料動力鋰電池車FCHV-adv2008年九月開始租售。
還有通過削減燃料動力鋰電池組層積的單元數(shù)量來降低成本的措施。假如減少層積數(shù)，可以削減燃料動力鋰電池組的材料費，因此能降低成本。不過，發(fā)電電壓也隨之降低，所以要使用轉(zhuǎn)換器。利用轉(zhuǎn)換器升壓來應(yīng)對要高電壓的情況。
減少氫燃料罐的數(shù)量也為降低成本做出了貢獻。通過優(yōu)化燃料罐的長度和直徑，在燃料罐的總?cè)莘e相同的條件下，以前要配備四罐燃料，而現(xiàn)在兩罐即可。燃料罐數(shù)量的減少，使得燃料罐配備的部件數(shù)量可減半，因此能降低成本。
氫燃料罐方面還推進了其他削減成本的舉措，比如通過降低燃料罐使用的碳纖維的等級、或者削減用量來壓縮材料費。渡邊介紹說，之所以能這樣做，是因為日本修改了《高壓氣體安全法》。以前，為確保每天填充兩次氫能使用15年，規(guī)定燃料罐的耐久試驗條件為充氣1萬1250次，而現(xiàn)在針對使用頻率較低的汽車修改為充氣5500次。另外，針對氫燃料罐開發(fā)了能更輕松地纏繞碳纖維的制造技術(shù)等，這也為低成本化做出了貢獻。
除此之外，馬達、電池、逆變器等混合動力車也在使用的部件，則直接沿用混合動力車的產(chǎn)品。而且，能實現(xiàn)一體化的部件全部實現(xiàn)了一體化，由此也削減了成本。（日經(jīng)技術(shù)在線！供稿）
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