[汽車之家 新鮮技術解讀] 氫氣不僅存在于空氣當中,還能夠通過水生成,對于擁有豐富水資源的地球來說,它可以說是一種可以無窮無盡地使用的資源。在常溫常壓下,它極容易燃燒,而且燃燒時產生的是水,非常環(huán)保。得益于這些“先天”的優(yōu)勢,目前氫氣作為能源用途已經逐漸普及到各個領域,而與汽車密切相關的則是氫燃料電池車的發(fā)展。
其實,海外早前已經有搭載氫燃料電池的車型,眾多汽車廠商也在積極地研發(fā)對應的新車。由此可見,氫燃料電池很有可能也是汽車未來的發(fā)展趨勢之一。在這個領域,中國品牌自然是不甘示弱的,比如我今天將要為大家介紹的上汽大通FCV80,它就是中國首款搭載了氫燃料電池的商業(yè)寬體輕客,F在,我相信大家最關心的是它與常見的電動車有什么區(qū)別,續(xù)航里程是多少,加氫是否足夠快速和方便等,事不宜遲,馬上進入正題。
● 到底什么是燃料電池?
燃料電池是一種將燃料與氧化劑發(fā)生化學反應后,將化學能轉換成為電能的發(fā)電裝置。而氫燃料電池就是以氫氣為燃料,氧氣為氧化劑,發(fā)生化學反應后不僅能產生電能,生成物也是最為普遍及環(huán)保的水。說得直白一點,其實它也是電動車,只不過跟我們常見的電動車需要充電不一樣,燃料電池車是可以自己產生電的。
回到FCV80身上,它采用了質子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,簡稱為“PEMFC”),這也是目前燃料電池車最常用的。如上圖所示,陽極為氫燃料發(fā)生氧化的場所,陰極為氧化劑還原的場所,兩極都含有加速電極電化學反應的催化劑,質子交換膜作為電解質傳導氫離子向陰極轉移。
● 較之于傳統(tǒng)燃油車,FCV80有什么優(yōu)勢?
它的燃料是氫氣,資源量相當于無窮無盡,燃燒后排放物只有水。如果它的制作過程同樣采用環(huán)保的辦法,那就是完全沒有二氧化碳及其它污染物,實現了真正的零排放。石油終有枯竭的一天,人們的環(huán)保意識越來越強,傳統(tǒng)燃油車被認為總會有被淘汰的一天,在這樣的情況下,氫燃料電池車被部分人視為汽車未來發(fā)展的最終目標。除此以外,它還具備新一代電堆系統(tǒng)、一體化高功率密度燃料電池動力總成集成、35MPa供氫系統(tǒng)等技術。
廠商為它提供了5年或10萬公里的免費保養(yǎng)期、5年或10萬公里的整車質保期,電池、電機、電控、電堆等核心零部件質保期為5年或20萬公里。由此可見,在維修保養(yǎng)方面,它目前相對傳統(tǒng)燃油車也有著比較明顯的優(yōu)勢。
● 它的續(xù)航能力如何?
它配備的是”插電式氫電混合動力系統(tǒng)”,在氫燃料電池系統(tǒng)為主、動力電池為輔的雙動力源推動下,綜合工況續(xù)航里程是305公里(純氫260公里、純電45公里);以40km/h均速行駛,續(xù)航里程達到500公里(純氫440公里、純電60公里)。按這樣來計算,充滿氫、電量充足的前提下,它可以應對城際之間的運輸要求。
● 加氫、充電各需要多少的時間?
FCV80的氫氣儲存罐大約能裝下6公斤的氫氣,從開始加入氫氣開始計算,花費3-5分鐘的時間就可以加滿。至于充電時間,它的電池容量只有14.3kWh,只需要2小時就可以充滿(交流、6.6kW)。
● 目前氫燃料電池車還有什么尷尬的問題?
這個問題的答案其實大家都很清楚,那就是公共設施的配套還不夠完善。你知道目前國內有多少個加氫站?答案是5個,而且還不是在同一個城市,它們分別位于北京、上海、鄭州、云浮以及佛山南海(全國首個全商業(yè)化運營的加氫站)。加氫站的數量確實少得可憐,這樣的局面很快會改變過來嗎?個人表示不太看好。
另一個比較尷尬的地方是,加氫還真的不如加燃油那么方便。作為車主,你去加氫只需要把車停好就行了,但加氫站的工作人員可是需要做一些準備工作的,比如測試你的車子是否有出現泄露氫氣的問題。按這樣來看,其實加一次氫還真的不是3-5分鐘就能搞定的,具體看加氫站工作人員的熟練程度吧。另外,進入加氫站后,你還得注意安全,我們這一次參觀加氫站之前都要做好一些防爆的措施,不能帶明火、電子設備關掉、去除手上的靜電等等。
最后別忘了,它的研發(fā)制造成本十分高,即使目前國家及地區(qū)都有相應的補貼,但最終到手價格也是相當高昂的。
● 使用氫燃料的FCV80是否足夠安全?
氫氣在常溫常壓下都極易燃燒,是相當危險的氣體之一。針對這個問題,FCV80采用氫濃度實時監(jiān)測及保護、氫氣過壓保護、氫限流保護、特殊情況自斷氫保護、氫泄露防護主動控制、高壓安全設計保護、碰撞安全設計保護、涉水安全設計保護、主要系統(tǒng)具備24小時遠程監(jiān)控等等一系列的安全裝備。
● FCV80的研發(fā)背后是雄厚的實力支持
它是一款可插電式雙動力源燃料電池車,以上汽新一代氫燃料電池系統(tǒng)為動力源。另外,它基于上汽大通V80平臺打造,這可是目前國內最為成熟的商用車平臺之一。從目前情況來看,它既是國內最早且唯一實現商業(yè)化的氫燃料電池寬體輕客車型,同時也是國際輕客(同等級別)中第一款綠色環(huán)保燃料電池車。
FCV80能夠順利推出市場,與上汽集團多年的技術積累密不可分,須知道該集團可是國內最早推出新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略的企業(yè),并且已經掌握了電池、電控、電機的自主核心技術。自2001年的鳳凰一號起,到現在的FCV80實現商業(yè)化,他們已經在開發(fā)燃料電池汽車領域堅持了16年,累計投資的開發(fā)費用已經超過10億元,在這段時間還參與了8份燃料電池國標制定、發(fā)布了34份燃料電池汽車企業(yè)標準以及在燃料電池領域獲得了312項相關的專利。
● 無人駕駛技術的簡單體驗
除了燃料電池技術外,上汽大通還一直致力于智能駕駛領域,從2010年帶備駕駛輔助提醒的G10開始,希望在2020年后實現全自動駕駛。在今年D90與FCV80的發(fā)布會上,兩款車型均應用無人駕駛技術亮相,而為京東研發(fā)的無人駕駛支線物流車也已于9月成功進行路演測試。明年,他們還將推出基于結構化道路、定制化場景的無人駕駛商業(yè)化應用解決方案,并逐步拓展到工業(yè)園區(qū)、港口等商業(yè)應用場景中。
這一次簡單試乘體驗的FCV80如何實現無人駕駛的呢?可以簡單理解成首先通過前向視覺系統(tǒng)(單目攝像頭)、前后向毫米波雷達(2個)、側向毫米波雷達(4個)、360度環(huán)視系統(tǒng)以及超聲波雷達(12個)實現對環(huán)境的偵測,然后將信號傳遞給ADAS ECU進行計算,并與車輛控制算法結合,最后發(fā)送給ECM、EPS等電子部件來實現車輛的自主控制。值得一提的是,它還預留了激光雷達融合技術的設計。
目前這臺FCV80只能在既定的路線上實現無人駕駛,即需要提前將線路設定好,然后才可以實現。除了轉向以外,車速的控制、剎車都已經能夠實現無人駕駛。按照廠商的計劃,預計明年上半年就能夠達到在一個園區(qū)內無人駕駛的目標,而明年下半年則可以實現多園區(qū)應用。
● 全文總結:
不能否認,氫燃料電池有著得天獨厚的先天優(yōu)勢,對于汽車未來的發(fā)展也有著積極的意義,這點從各大汽車廠商不遺余力地投入到該技術的研發(fā)上就可以看出來。只是,以目前的客觀環(huán)境來看,要完全發(fā)展起來還真的需要較長的時間,F在,上汽大通FCV80走出了第一步,這是值得鼓勵的,我相信后面也會有更多的追隨者。
至于它的無人駕駛,目前只算是實現了基本的功能,但在國內也絕對已經是領先于大多數的競爭對手了。對于既定路線下使用,其實這套系統(tǒng)已經能夠達到要求,可以滿足到那些只需在同一個園區(qū)內運輸的需求。通過一次FCV80的簡單體驗不難看出,其實這些未來的技術已經是觸手可及的了,只不過礙于成本以及客觀條件的限制暫時未能普及開來而已。(攝、圖、文/汽車之家 何家榮 注:部分圖片來自官方)
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