丰田燃料电池汽车“未来”的登场意味着什么?《上篇》

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图为引起骚动的“如梦如幻的燃料电池车”丰田“未来”汽车。发布后马上引起狂欢,到如今已告一段落,未来会给以往的汽车带来什么样的影响呢?在本专栏我们将试想一下它的影响。
我们不知道燃料电池汽车(FCV)究竟是什么,与汽油发动机汽车相比如何,我们没有办法下个定论。关于“未来”的解释也多种多样,难以理解的人想必很多吧!
简单说来,未来汽车是电动汽车(EV)的一种。因使用电力发动汽车行驶故叫做电动汽车。既然如此它就应该具备汽车的基本特征,和电动汽车的优缺点相同。
只是未来汽车重要不同是,解决了以往电动汽车的“续航距离”和“充电便利性”两个重大难题。到目前为止,除了不缺气而缺电的问题,它作为电动车的特性几乎没有被提到。缺电问题非常致命,除此之外倒是没什么好说的。
然后,未来汽车作为“如梦如幻的燃料电池车”的核心部分在于装载了燃料电池系统。这个把它看作发电系统的特性就好。尤其是从移动物体才有的问题,和作为汽车动力来源的电力需求特性来看,我们应该可以理解。
图为未来汽车的系统概念图。
燃料电池将储氢罐里的氢气转换为电,根据状况直接输送给马达,或给临时蓄电池充电。当然具备与普锐斯同样的再生制动系统。
还有一点,就不仅是汽车的问题,包含基础设施配备也是全社会应该考虑的问题。
也就是说,关于未来汽车牵涉到互相关联的项目有三个。
(1)
(2)
(3)
以下,我们将分别详细说明。
(1)作为移动物体,电动汽车的特性
电发动机具备汽油发动机没有的优点,百公里加速很强,通电后开始转动瞬间输出最大功力。以人力推动汽车发动的人都知道,第一转是最需要力量的。
此时,发动机因会产生最大扭矩,作为汽车发动时的动力源来说有非常好的适应性。一般来说,汽车发动后逐渐功率加大,功力输出紧张又线性让人感觉舒适。此外,在最容易引起噪音的发动时却很安静。
另一方面,汽油发动机却十分不擅长处理噪音。若不习惯的人驾驶手动挡汽车很容易熄火,是因为汽油发动机在低速时很难产生扭矩。而且,发动时非常吵。
说起发动机的缺点,就是转速不能太高。与在高转速领域得心应手的汽油发动机相比,是存在不足之处的。而且,若持续高速运转,发动机会发热,故障风险也会变大。
也许也有人会说“未来并不是能够连续高速运转行驶的汽车”。可是假如今后燃料电池汽车普及的话,与已有的动力系统相比,这就是它的缺点。因此混合动力车补足了发动机和汽油发动机相互的优缺点,得到了很高的评价。
从整体特性看,未来无论是在悠闲的市区行驶还是针对舒适的定速巡航,是不适合大力踩踏油门踏板的驾驶人。当然,并没有想说这种特性是好是坏。在了解了特性的基础上就看用户是否选择了。
(2)作为发电机的燃料电池的特性
那么充电系统如何?如您所知,燃料电池是氢气发生化学反应产生电的装置。我们不想要化学反应发生爆炸。特别是尽可能考虑到效率,慢慢发生反应,并且最好不太改变反应速度,保持一定的速度。
也就是说和发动机的特点一样,在发电的一瞬间也不容易就输出高功力。丰田官网有附图的解说,发动和加速时,既使用燃料电池发的电,也依靠蓄电池的电力。在此图中,把起动和加速以外都作为“一般行驶”此时仅依靠燃料电池的电力行驶。
未来分别使用驱动用蓄电池和燃料电池,有时两者并用来行驶。(出自:丰田汽车)
可是读到这,就没有人认为“嗯。平时只是靠燃料电池驱动”。燃料电池的发电只能够满足 “起动和加速以外”,也就是匀速行驶的时候。也是国土交通局规定的LC08模式的上限,因为没有必要达到80公里/小时以上,试以此速度巡航就可以了。
也就是燃料电池发电容量的上限了。于是客户就会想 “能这样啊”或“只能如此啊”。无论如何未来没有可以相互比较竞争的车辆对象。
若硬是把未来和其他车辆随便比较的话也不合理。相对车身,系统占有容量决定车身外壳尺寸的大小。仅从全长4890毫米、总宽1815毫米、车高1535毫米的尺寸来看是豪华D段级别。乘车人数仅4人。作为D级车来说,实用性不足。若从实用性来看的话应属于C级车。那么和C级车相比,重量却出人意料。未来车辆重达1850公斤。Corolla Axio(1.5升汽油车)是1080公斤。连这个领域里特别重的普锐斯都有1310公斤。与这些相比只能说重了,因为也没有什么正确的比较对象也不好下定论。
车辆级别参考此处。
深入讨论重量的话题,不论是燃料电池还是蓄电池,若从其原本特性考虑,用固定型使用方法也有特点。若是燃料电池,整天慢慢发生华学反应,把它们存入大容量蓄电池,然后从蓄电池空间里慢慢输出使用。这种使用方法的话,会减轻对系统的负担,提高效率。
若设置固定型,无论大小轻重,都没什么太大问题。可是,像汽车这种移动物体,堆积燃料电池或蓄电池,产生多余的重量会直接降低效率。因此,不能够建造耗费余力的系统。为了消费能源效率小而轻的需求和发电蓄电大而重的需求是相冲的。
本译作转自翰文网cnposts.com——翻译练习&译作展示平台。
译者:乌云珠超
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