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氫燃料電池不是電池，但氫燃料電池車是電動車

AutoLab汽車實驗室 2019-12-10 15:58:28

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Lab黑科技

導讀

你試過了解它的工作原理么？

文/阮錦程

很多人覺得，氫燃料電池車不是未來方向，電動車才有發(fā)展前途。因為加氫非常麻煩，而且氫氣還會爆炸，而鋰電池未來存儲密度提高了以后，完全可以替代燃油車。

本田Clarity Fuel Cell燃料電池車

問題是，電池這事情挺麻煩的，鋰電池存儲密度已經搞了幾十年了都沒有本質提高。其實我也想手機充一次電可以用一個星期呀，但這是理想。

近日，現代汽車集團發(fā)布了一個“2025戰(zhàn)略”，他們制定了一個“小目標”——到2025年躋身于全球三大電動汽車制造商之一。而有意思的是，現代所指的電動汽車包括純電動車和燃料電池車。

現代汽車計劃6年后電動汽車的年銷量達到67萬輛的規(guī)模，包括56萬輛純電動車和11萬輛氫燃料電池車。

你沒看錯，氫燃料電池車其實也是電動車的一種，它的工作原理與增程式的電動車型很相似。你可以理解為氫燃料電池車就是把增程式電動車的汽油引擎換成了氫燃料電池組，油箱換成了儲氫罐。

NEXO技術源于途勝FCV

我們以現代的NEXO為例解釋這套系統(tǒng)。這是一輛量產型的氫燃料電池車，這套2018年發(fā)布NEXO的燃料電池系統(tǒng)，是由2013年發(fā)布的途勝FCV進化而來，后者曾獲得2015年沃德十佳引擎。

NEXO的核心動力是一套完全由現代研發(fā)的燃料電池堆，每一片電池由5層材料組成，然后由400片這樣的電池組成，系統(tǒng)轉化效率達到60%。

除了電池堆本身，動力系統(tǒng)周圍還由空氣過濾器、制氧、加濕器等較大部件，體積方面并不小，與一副3.0L V6尺寸差不多。不過現代的工程師強調，整套系統(tǒng)與一副汽油引擎的重量差不多。

NEXO的最大輸出功率由途勝FCV的100kW提高到120kW，扭矩395Nm，不過百公里加速9.2秒，而最高時速為179km/h。稍為對比一下你會發(fā)現，NEXO的電動機功率與一般PHEV和增程式電動車相當，比同樣車身尺寸的純電動車要小。

關鍵的地方是，NEXO的電力其實不完全由氫燃料電池直接提供，它還有一個與一般混合動力車型相當的鋰電池組供電。那氫燃料電池為什么不直接供電，還要一個鋰電池組干什么？

原因有兩點：一是氫燃料電池組相當一臺相對穩(wěn)定的發(fā)電機，它的氫氣輸入量和發(fā)電功率都必須相對穩(wěn)定，才能發(fā)揮最大效率。這個道理與增程式電動車相以，增程式電動機的汽油引擎總是運轉在效率最高的轉速范圍。

所以你加速需要特別大的電量時，氫燃料電池電量可能不夠，這時候需要鋰電池組電量作補充。相反，氫燃料電池工作時多余的電量，是可以存儲在鋰電池里的。

另一個原因為氫氣進入燃料電池堆再到輸出電能，它需要一個過程，它不能像鋰電池響應那么快，所以也必須依靠鋰電池組來支持。

那么，氫燃料電池車駕駛感與普通電動車有什么不同？

既然大家都是電動車，那大家肯定會想到電動車相比普通燃油的優(yōu)勢，就是加速非常強悍，而且油門（電門）響應非?？欤踔吝€會因為加速感太強帶來一些不舒服。

但現代氫燃料電池車NEXO就完全不是這樣。

原地踩住剎車全油門下去作彈射起步，松開剎車那一下車身完全不動，然后等一下車速才慢慢起來，但加速的響應與普通電動車、甚至是比大部分燃油車都要來得慢一些。不過速度上來后持續(xù)加速的后勁還是有的，日常代步動力已經足夠。

另外就是它的操控完全是舒適取向，懸掛調校非常軟，甚至已經有點開船的感覺。而且轉向并不很清晰，簡單來說NEXO是一輛談不上駕駛樂趣的電動車。

與普通電動車相比最大的優(yōu)勢，氫燃料電池的NEXO續(xù)航里程可達609km，在零下30度的低溫環(huán)境下可以順暢啟動，充滿燃料只需５分鐘（容量156L）。而且這個609km只是為了車廠認為行程里程已經與燃油車一樣，在車重和成本之前取得最好的平衡而設定的。

如果為了追求更高的行駛里程，增加一個儲氫罐就行了（現時為3個），但不要忘記加氫時間只有5分鐘，所以氫燃料電池車在里程方面是比鋰電動車有優(yōu)勢。鋰電池的純電動車如果要達到這樣高的續(xù)航里程，電池組肯定超重影響了效率，也會帶來安全性問題。

最后如上所述，氫燃料電池車雖然也是一種電動車，但它的駕駛特性卻有很大的不一樣。受限于電動機功率和放電強度，性能方面是傳統(tǒng)的純電動車更有優(yōu)勢。所以這一點特性也可能影響到氫燃料電池車的普及方向。

氫燃料電池車作為家庭代步車是很稱職的，但可能不適合走高性能的路線，甚至它可能在商用車領域先有作為。

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