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60%:本田新型燃料电池车能量超越最优内燃机

http://www.sina.com.cn 2008年07月07日 05:46 理财周报

   本田FCX Clarity 拔取燃料电池车量产销售头筹,7月陆续面市美国日本 3年内达到200辆

   理财周报特约记者 阮锦程/文

   6月16日,Honda新型燃料电池车“FCX Clarity”的第一辆车(美国规格)下线,与此同时,Honda公开了部分生产工艺。这是燃料电池车第一次以量产的方法进行销售,这个意义非同一般,如果我们未来下一个100年的汽车注定是燃料电池的时代,那么FCX Clarity从这一刻开始已经注定被写入史册。

   FCX Clarity计划于今年7月在美国开始进行租赁销售,并计划于今年秋季在日本开始租赁销售。日本和美国的综合销售计划为一年数十辆,3年内达到200辆。今年7月7日起,FCX Clarity还将作为Honda的环保先进技术环节参展日本北海道洞爷湖论坛会。

   本田是燃料电池研发的领军者

   本田的FCX的燃料电池车型的历史最早追溯到1999年发顼的FCX-V1和FCX-V2,这是一辆五门掀背的小轿车,FCX使用Ballard Power System公司的质子互换(PEM)燃料电池,这是被人们认为最有前途的车载燃料电池,这也是通用、福特所采用的燃料电池模式。

   FCX并非一辆高科技的概念车,它是美国国家EPA(美国环境保护厅)通过认证的第一辆燃料电池车,可以上路行驶的。2002年12月2日起,,本田试验性地在美国洛杉矶市售出了5辆燃料电池车,通过真实环境的行驶收集有关数据,而2003年9月,美国本田宣布试验性地向旧金山市出售两辆FCX。而近几年的广州车展上,本田都时有把FCX带到中国来,2003年底,广州本田更是联同本田技研,在广州联合举办FCX的试乘试驾活动。

   量产化的FCX Clarity

   本田FCX的动力设计与混合动力车有点相似,上一代的FCX主要由氢燃料电池堆、电动马达、控制模块和超级电容电池组构成。在正常行驶的时候,由燃料电池提供电力,电动机推动车辆前进;当需要大功率的输出时,由超级电容电池组提供额外电力;当燃料电池的输出电力过剩时,可以对电池组进行充电;刹车的时候,能量回收系统将动能转化为电能储存在电池组里。大家会发现,看似与混合动力车型相比,燃料电池车的区别仅仅是把混合动力的内燃机换成了氢燃料电池组,但其引发的革命是巨大的,因为燃料电池车将采用全电动方式工作,彻底取消了传统汽车的机械式传动轴、减速齿轮和液压系统。

   FCX Clarity即是FCX CONCEPT概念车的“量产化”型号,FCX Clarity的命名来自于“a clear solution to the challenges of the future”,即燃料电池汽车是挑战未来的最佳解决方案。作为全新一代的FCX,Clarity采用了众多的新技术,除了车身重新设计,布局更加合理先进,动力系统方面与上一代FCX有了很大的变化:氢燃料电池组重量功率密度提高1倍,体积功率密度提高1.2倍,实现了轻质小型化和高功率的高度统一。此外,节能性比“FCX”提高20%,续航距离提高30%。另一方面,我们也发现上一代FCX的超级电容电池组已经被全新的锂离子电池组替代,显然近两年发展迅速车载锂电池技术占了先机,能够提供更大的电量,制造成本也大幅下降。

   新一代燃料电池车型

   上一代的FCX车身尺寸较小,而新一代的FCX Clarity则更大更豪华,得益于燃料电池堆的小型化,使得车身设计有了更大的自由度,从更成功实现了短前鼻动感造型和超大车内空间设计。同样因为小型化的燃料电池堆设计,使得FCX Clarity重心更低,从而保证了良好的操控性。操控方面由于取消了液压机构,本田首次采用了电子线控换挡技术。由于布局更合理,使得本田得以充分发挥G-CON碰撞安全技术设计的优势,车身可高效吸收碰撞能量。为了保证氢气高压存储罐和高电压设备的安全,本田反复进行了渗水和火灾实验,而且其储氢罐和锂电池组是安排在较为安全的车体后部,而加氢口则和宝马氢动力7系一样采用专用的防泄漏设计。

   FCX Clarity不是冷冰冰的科技产品,还是一辆非常舒适的实用型轿车。全新的冷暖空调功能的温控座椅(前排座椅左右独立控制),以及全球首创的带视野控制功能的后车窗,保证驾驶员拥有良好的后方视野,而且可保护车内隐私。本田在2008北京车展上亮相的“生物纤维”新材料,已经大量地用在FCX Clarity的内饰上面,生物纤维不同于普通的塑料内饰,它以植物为原料制成,并且具有卓越的持久性和耐光性。

   核心技术——小型燃料电池堆

   FCX Clarity的核心是本田独创的燃料电池堆“V Flow FC Stack”技术。简单地说,这种新型的燃料电池堆的氢气、氧气和水在电池里是垂直运动的,这样设计有利于水气更快速地往上排出,从而提高了氢气和氧气的结合速度,最终产生的电能也更大。为此新型电池堆采用独特的氢气和空气竖直流动的“V Flow电池单元构造”,还采用使氢气和空气波状流动的“波状隔板”,使性能有了飞跃性的提高,并实现了轻质和小型化。新型燃料电池堆的最高功率提升至100kW,与本田开发的上一代燃料电池堆相比,体积功率密度提高50%,重量功率密度提高67%。另外,低温状态起动性能也得到大幅度提高,最低可在零下30摄氏度正常起动。

   正因为效率更高,FCX Clarity的燃料电池堆由上一代FCX的2组减少为1组,并且设置在中央地板下,小型、轻质化的锂离子电池设置在后排座椅地板下,由此进一步增长轴距,扩大了后排空间,并增大了车内的整体空间。而在不提高加注压力的情况下增加氢燃料罐的储存量,成功将氢气罐由原来的两个减为一个,与以往的FCX相比,零部件数量减少74%,以此获得宽大的行李箱空间。

   我们知道最优势的内燃机工作效率都无法超越50%,大部分汽油机仅仅在30%左右,而高效的燃料电池组加上刹车能量内收系统,使得FCX Clarity的能量利用率达到了60%,是普通汽油车的2倍,新一代FCX Clarity节能性更是比以往FCX提高20%,节能性是混合动力车的1.4倍。对于人们最受关注的燃油电池车续航里程短等问题,FCX Clarity交出了令人满意的成绩——在减少燃料消耗的同时增加氢气罐的容量,使连续行驶距离比以往FCX提高30%。现在,FCX Clarity已经可以连续行驶280英里(约合450公里),平均每公斤氢能可以行驶72英里(约合115公里),这个数值已经和普通汽油车完全一样了。

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