本田FCX的燃料电池汽车的运行模式_本田fcx燃料电池汽车的组成部件及功能

本田FCX的燃料电池汽车的运行模式_本田fcx燃料电池汽车的组成部件及功能

       接下来，我将针对本田FCX的燃料电池汽车的运行模式的问题给出一些建议和解答，希望对大家有所帮助。现在，我们就来探讨一下本田FCX的燃料电池汽车的运行模式的话题。

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2.燃料电池汽车的关键技术

3.电驱动的终极方案 看日本如何玩转氢能源车

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       十年，这个行业到底发生了多大的变化？

       没有什么比数据更有说服力了。

       青主最近简单对比了一下EPA（美国环保署）发布的2020版和2010版的《燃油经济性指南》，从"能效"——汽车行业最重要的技术维度——来看看这个行业的巨大变化。

       （"能效"可能是汽车最关键的技术指标，更高的能效不仅仅意味着更低的使用成本、更大的出行自由度，也意味着更低的排放、更高的技术含量。）

       01，"电动化"在加速

       首先我们还是来看各级别的"FUEL?ECONOMY?LEADERS"——也就是能效领先车型，看看都有哪些变化。

       关于车型级别划分，不用再表示疑问了，EPA有自己的标准，上次介绍过了，就不再赘述。

       2010年和2020年，都划分了13个级别，不同之处是2020年取消了"货运厢式车（VANS,?CARGO）"，而将SUV细分成了"小型SUV"和"标准SUV"两类。

       2010年各级别能效领先车型一共是32款，其中混合动力车7款，柴油车5款（全部来自大众集团），其余20款均为汽油车。

       到了2020年，各级别能效领先车型一共是27款，其中混合动力6款，插电混动3款，纯电动6款，柴油车3款，汽油车只剩下9款。

       第一个明显的变化趋势是，电动化车型大幅增加。2010年32款能效领先车型中，没有插混，也没有纯电，电动化车型只有7款混动，占比是21.9%；而2020年，27款能效领先车型中，电动化车型达到了15款，占比高达55.6%。

       第二个显著变化是整体能效水平大幅提升。虽然已经是"能效领先者"，但2010年的32款车中，能效高于50MPG的（MPG即每加仑燃油行驶的英里数），只有丰田Prius一款。到了2020年，27款"能效领先车型"中，综合能效超过50MPG的达到11款。即使剔除插混和纯电车型，2020年的整体能效也较2010年有大幅提高，尤其是混动车型，比如福特翼虎混动，2010年的市区工况能效只有34MPG，但是2020年提高到44MPG，提升了29.4%；相对来说，燃油车在过去10年的能效提升幅度有限，比如MINI?Cooper敞篷版，2010年市区/高速工况能效是25/33MPG，2020年是28/36MPG，分别只提升了12%和9.1%。

       其他比较显著的变化还包括手动挡车型大幅减少。2010年32款能效领先车型中，有12款是手动挡，但是到了2020年，27款能效领先车型中，手动挡车型只剩下2款。当然，还有一些变化在上面这个表格中没有显示出来，比如由于增压技术的普及，燃油车的发动机排量普遍的小型化——即使是在喜欢大排量的美国市场。

       02，燃料电池车能效10年没进步

       EPA在每年的《燃油经济性指南》的最后，都会单列出不同能源类型车辆的能效数据。

       2010年的《指南》单列了混合动力车、乙醇燃料车（能使用E85乙醇燃料的车型）、柴油车、压缩天然气汽车和燃料电池车。

       2020年的《指南》，则单列了柴油车、纯电动车、燃料电池车、插电混动车和乙醇燃料车。

       看出变化了吗？2010年没有单列纯电和插混，是因为当时的美国市场，几乎没有纯电和插混的在售车型；而2020年没有单列混合动力，当然不是因为市场上没有混合动力车，而是EPA认为非插电的混合动力车不属于新能源，只是一种节能车，因此不再单列，这一点和中国官方的看法一致。事实上，2020年美国市场上的混合动力车型不仅数量大增，而且能效水平也大幅提升，已经成为一种主流动力。

       下面，我们先比较一下两份《指南》中都单列出的氢燃料电池车（FCV）。

       2010年的《指南》，列出的燃料电池车只有两款，分别是本田FCX?Clarity和丰田FCHV-adv，这两款车当时都还没有面向私人销售。前者每公斤氢能行驶60英里，续航里程是240英里；后者则没有提供具体的能效参数，但在2008年进行的一次实际路试中，FCHV-adv完成了331.5英里的续航，工程师推算出每公斤氢能行驶68.3英里。

       2020版《指南》中所列的燃料电池车增加到4款。2020款丰田Mirai和本田Clarity?Fuel?Cell能效数据都暂时空缺，但2019款丰田Mirai的续航是312英里，每公斤氢能行驶66英里；现代Nexo?Blue，续航里程更是达到380英里，但综合工况每公斤氢也只能行驶60英里。

       总体而言，过去十年，氢燃料电池车的能效基本维持在同一水平，但总续航能力大幅提升。对FCV来说，过去10年，最重要的进展不是提升能效和功率，而是系统成本的大幅降低，正因为此，FCV才能够真正开始面向私人销售。

       03，纯电动车的性能提升空间已经不大

       对比两份《指南》，最大的变化当然是电动化的进程在加快。

       2010年的《指南》里，没有一款纯电车型，而2020版里纯电车型多达37款。其中能效水平最高的是特斯拉Model?3标准续航版Plus，综合工况百英里电耗24度，折合141MPGe；

       排第二的是现代Ioniq?Electric，综合工况百英里电耗25度，折合133MPGe；相比起来，大众e-Golf综合工况百英里电耗是30度。

       全部37款纯电动车型中，除了那些没有公布具体能效数据的，电耗最高的是保时捷Taycan?Turbo?S，综合工况百英里电耗高达50度，折合只有68MPGe。可见，在纯电动车的能效水平上，欧洲汽车厂家和世界先进水平存在较大差距。

       青主查了一下，在2015版《指南》里，有19款纯电车型，其中能效最高的是宝马i3，综合工况百英里电耗27度，折合124MPGe。与之相比，2020版的纯电最高水平综合能效提升了13.7%。

       在2015版《指南》里，特斯拉Model?S系列中，能效最高的是Model?S?AWD-70D，综合工况百英里电耗33度，合101MPGe。相比起来，2020款的特斯拉Model?S系列，能效最高的达到了111MPGe，综合工况百英里电耗降到30度，综合能效提升了9.9%。

       也就是说，过去5年，虽然纯电动车数量大幅增加，但是纯电的能效提升幅度非常有限。或许，技术上，纯电动车的提升空间已经没有多大潜力，今后最主要的进步在于电池成本的进一步下降。

       04，欧洲大牌的插混有多落后，比比这两款车就知道

       2010年的《指南》里，同样没有一款插电混动车型，而2020版中，插混车型多达38款。其中，丰田Prius?Prime以78?MPGe夺得插电混动车综合能效第一。在2020版《指南》中，插电混动综合能效前五名车型如下：

       前面说过，对于插电混动车型，综合能效是算出来的，意义不大；更有意义的是纯电以及燃油模式下的能效水平，而纯电模式下，综合工况耗电最低的同样是丰田Prius?Prime，百英里仅耗电25度。

       在2020版《指南》中，能效最低的PHEV是路虎揽胜以及揽胜运动版，纯电模式下百英里电耗高达80度！除了暂缺数据的车型之外，能效最低的PHEV是下面十款：

       发现没有，在能效最高的5款PHEV中，没有一款欧洲车；而在能效最差的10款车中，9款都是欧洲品牌。当然，你会说，这些欧洲车都是大车，所以能效自然偏低，那么我们来比较一下克莱斯勒Pacifica（大捷龙）插混和奥迪Q5插混。

       （大捷龙插混国内售价49.69万元。其搭载的插电混动系统曾两获沃德十佳称号，国产Jeep指挥官PHEV上也搭载了同款插混系统。）

       克莱斯勒Pacifica插混是一款车长达5176mm的7座MPV，车身尺寸和发动机排量都比奥迪Q5插混大多了，纯电续航里程也更高，这种情况下，Pacifica插混在纯电模式下的综合工况电耗比Q5插混居然还要低21%！燃油模式下，综合能效也比Q5插混高11%！这种差距在行业里绝对是一种"代差"。这种"技术代差"是欧洲汽车厂家在电动化时代面临的巨大挑战！

       05，过去十年唯一取得能效突破的是混动

       欧洲大牌汽车厂家为何在电动化领域全面落后了呢？这源于他们过去20年对混合动力技术的忽视。

       混合动力不是什么过渡性技术，而是汽车电动化的重要技术路线，电池、电机、电控，一台混合动力车上具备电动化车型的全部要素，一些厂家，比如丰田，通过混合动力领域的多年积累，在"三电"技术领域，已经形成了强大的领先优势。

       对比相隔10年两个版本的EPA《燃油经济性指南》，在各种动力类型当中，能效提升幅度最大的是混合动力。

       在2010版《指南》里，共有33款混合动力车，涉及13个品牌，并非只有"两田"。但是当时，能效超过50MPG的只有丰田Prius一款，多数混合动力车型，市区能效都在30-40MPG之间（见下表）：

       到了2020年，混动车型实在太多，事实上已经成为一种主流的动力形式，《指南》在最后不再单独列出混动车型，可能这也是一个原因。不仅车型数量大增，更重要的是，混合动力车型的能效，和10年前相比也有了大幅提高。

       2020款混动车型中，能效最高的是现代Ioniq?Blue?Hybrid，高速工况能效达到了59MPG，比2010版最高的丰田Prius提升了23%！

       之前提到，2020款福特翼虎混动的市区工况能效比2010款提升了29.4%；

       更令人印象深刻的是凯美瑞混动，相较于2010款，2020款凯美瑞混动，市区和高速工况，能效分别提升了55%和56%！

       前面介绍过，过去5年里，纯电动车的能效水平提升幅度也就在10%左右；而过去10年，FCV的综合能效更是几乎没有改善；真正在能效上取得跨越式进步的，唯有混合动力。将一部烧油的车，EPA综合能效提升到58个MPG（约合百公里4.1升）——可以说，Hybrid技术给传统内燃机带来了新生。

       06，自吸汽油机实际能效竟优于涡轮增压

       当然，作为仍是市场主力的汽油车，在过去10年时间里，能效提升的幅度也非常巨大，青主选择了2010版和2020版《指南》中都有的16款全球性汽油车，对比之后发现，过去10年汽油车整体能效水平提升幅度相当大。

       这16款车型中，十年间能效提升幅度最大的是本田雅阁，2020款雅阁市区能效比2010款提升了42.9%！第二名是本田CR-V，市区能效提升了33.3%，第三名是凯美瑞2.5L，市区能效提升了31.8%。

       不过，本田的能效提升主要得益于用1.5T发动机替代以前的2.4L自吸发动机，如果是同类型、同排量发动机对比，那么10年间能效提升幅度最大的是凯美瑞2.5L，同样搭载2.5L自吸发动机，2020款凯美瑞市区和高速工况比2010款的能效分别提升了31.8%和28.1%；

       第二名是同样搭载2.5L发动机的丰田RAV4，10年间市区和高速工况能效提升幅度是27.3%和25.0%；

       第三名是宝马5系，同样搭载3.0T发动机的宝马540i，市区和高速能效比10年前的宝马535i，分别提升了29.4%和15.4%。

       从上表也可以明显看出，用小排量增压发动机替代大排量自吸发动机之后，市区工况能效提升幅度更加明显，但高速工况则提升幅度有限。

       和同期优秀的自吸发动机相比，小排量涡轮增压发动机在能效上也并没有什么优势。比如高尔夫1.4T，两种工况下的能效都不如卡罗拉1.8L；翼虎1.5T的能效也同样逊色于RAV4?2.5L；奔驰E350虽然改用了2.0T发动机，但是市区和高速工况能效，也只是和雷克萨斯ES?3.5L基本持平。

       所以，如果从实际能效的角度出发，我们对小排量涡轮增压可能真的是误解了。

       文?|?青主

       本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

燃料电池汽车的关键技术

       FCVC2020第五届国际氢能与燃料电池汽车大会9月14-16日在上海汽车会展中心举办。氢云链受邀全程报道本届展会。

       从现场看到，本次展会丰田、本田、现代、红旗、广汽新能源、上汽大通、宇通客车、一汽解放等车企携多款氢燃料电池乘用车、公交车、通勤车、轻卡、重卡等车型纷纷亮相。今天，氢云链就给大家盘点一下FCVC2020（一）亮相的氢燃料电池汽车。

       1、本田Clarity

       在氢燃料电池乘用车领域，除了丰田Mirai之外，本田Clarity几乎没有竞争对手。而在此次大会上，本田Clarity氢燃料电池版本也正式亮相。

       外观方面，与造型略激进的丰田Mirai不同，本田Clarity设计还算是规矩，它看上去与一般轿车没有区别，车身轻盈流畅，只是LED前大灯造型夸张了些而已，内饰部分简洁清爽，提供5座。

       动力方面，本田Clarity所搭载的氢燃料电池在前作FCX?Clarity的基础上更为紧凑，续航更强。电能由氢氧化学反应的燃料电池组提供，交流电机给驱动轮带来130kW(177PS)的最大功率，新车最高续航里程将突破482公里。

       2、现代汽车NEXO

       2021款现代汽车氢燃料电池车NEXO全新亮相本届氢燃料电池汽车展会。

       Nexo作为现代投放全球的量产燃料电池车，其内饰用料及做工不输给豪华品牌，柔软的皮革、仿金属材质按键，触控屏幕，拼接座椅等都给氢云链留下很深的印象。。

       动力方面，据介绍，2021款现代汽车氢燃料电池车NEXO通过燃料电池组将氢转化为电能,由电动机驱动车轮,最终只排放少量水蒸气;电堆功率密度为3.11千瓦/升,续航里程达到800公里,而且补充燃料仅需5分钟,最低工作温度达到零下30摄氏度。

       3、红旗H5-FCEV

       红旗也携手旗下H5-FCEV全新亮相本届氢燃料电池汽车展会。

       外观方面，新车在设计上基本保持不变，但是换装了红旗全新的品牌Logo。造型方面，新车依然用红旗家族经典的多幅直瀑式中网设计，新车的前大灯组造型较为时尚，灯组内部融入了LED灯带设计，在新车保险杠下方，新车两侧雾灯用了贯穿式设计，拉伸了整车的视觉宽度，整体造型动感十足。

       动力方面，据介绍，红旗氢燃料电池汽车H5-FCEV是我国首款50千瓦级乘用车燃料电池发动机已经点火成功的氢燃料车型，将于今年搭载红旗H5示范运行;正在开发的100千瓦级燃料电池发动机，2022年在北京冬奥会示范运行。

       本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

电驱动的终极方案 看日本如何玩转氢能源车

       电动汽车的关键能源动力技术包括电池技术、电机技术、控制器技术。电池技术、电机技术和控制器技术是电动汽车所特有的技术，这3项技术也是一直制约电动汽车大规模进入市场的关键因素。 电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E) 、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。

       电动汽车用电池经过了3代的发展，已经取得了突破性进展。

       第1代是铅酸电池，目前主要是阀控铅酸电池(VRLA) ，由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电， 因此是目前惟一能大批量生产的电动汽车用电池。

       第2代是碱性电池，主要有镍镉、镍氢、钠硫、锂离子和锂聚合物等多种电池，其比能量和比功率都比铅酸电池高，因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程，但其价格却比铅酸电池高。

       第3代是以燃料电池为主的电池，燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池还处于研制阶段，一些关键技术还有待突破。

       广泛应用于电动汽车的燃料电池是一种称为质子交换膜的燃料电池(PEMFC) ，它以纯氢为燃料，以空气为氧化剂，不经历热机过程，不受热力循环限制，因此能量的转换效率高，是普通内燃机热效率的2～3倍。同时，它还具有噪音低、无污染、寿命长、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等特性，使得PEMFC非常适合用作交通工具的动力源。 美国和加拿大是燃料电池研发和示范的主要区域，在美国能源部（DOE）、交通部（DOT）和环保局（EPA）等部门的支持下，燃料电池技术取得了很大的进步，通用汽车、福特汽车、丰田、戴姆勒奔驰、日产、现代等整车企业均在美国加州参加燃料电池汽车的技术示范运行，并培育了美国的UTC（联合技术公司）、加拿大的巴拉德（Ballad）等国际知名的燃料电池研发和制造企业美国通用汽车公司2007 年秋季启动的Project Driveway ，将100 辆雪佛兰Equinox 燃料电池汽车投放到消费者手中，2009 年总行驶里程达到了160万km。同年，通用汽车宣布开发全新的一代氢燃料电池系统，新系统与雪佛兰Equinox 燃料电池车上的燃料电池系统相比，新一代氢燃料电池体积缩小了一半，质量减轻了100 kg，铂金用量仅为原来的1/3。通用汽车新一代燃料电池汽车的铂金用量已经下降到30 g，按照目前国际市场价格，铂金为300~400 元/g，100 kW燃料电池的铂金成本约为1 万元人民币，燃料电池的成本大幅度下降。预计到2017 年，100 kW燃料电池发动机的铂金用量将下降到10~15 g，达到传统汽油机三效催化器的铂金用量水平。

       美国在2006 年专门启动了国家燃料电池公共汽车（National Fuel Cell City Bus Program，NFCBP），进行了广泛的车辆研发和示范工作，2011 年美国燃料电池混合动力公共汽车实际道路示范运行单车寿命超过1.1 万h 。美国在燃料电池混合动力叉车方面也进行了大规模示范，截至2011 年，全美大约有3000 台燃料电池叉车，寿命达到了1.25 万h 的水平。燃料电池叉车在室内空间使用，具有噪音低、零排放的优点。 欧洲的燃料电池客车示范，完成了第6 框架（Framework Program，2002—2006）和第7 框架（2007—2012），目的是突破燃料电池和氢能发展的一些关键性技术难点，在CUTE (Clean Urban Transport for Europe, 欧洲清洁都市交通）及欧盟其他相关项目支持下，各个城市开展燃料电池公共汽车示范运行，今年新的 CHIC（ Clean Hydrogen in European Cities, 欧洲清洁都市交通）开始实施，包括阿姆斯特丹、巴塞罗那、汉堡、伦敦、卢森堡、 马德里、波尔图、斯德哥尔摩、斯图加特、冰岛以及澳大利亚珀斯， 即澳大利亚STEP 项目（Sustainable Transport Energy Program，可持续交通能源）等，欧洲在燃料电池汽车的可靠性和成本控制等方面取得了长足的进步。

       在德国，2012 年6 月，主要的汽车和能源公司与一起承诺，建立广泛的全国氢燃料加注网络，支持发展激励，即到2015 年，全国建成50 个加氢站，为全国5000 辆燃料电池汽车提供加氢服务[7] 。戴姆勒奔驰于2011 年开展燃料电池汽车的全球巡回展示，验证了燃料电池轿车性能已经达到了传统轿车的性能，具备了产业化推广的能力。戴姆勒集团参与“ Hy FLEET：CUTE（2003-2009）”项目。36 辆梅赛德斯－奔驰Citaro 燃料电池客车已由20 个交通运营商进行运营使用，运营时间超过14 万h、行驶里程超过220 万km。但是第一代纯燃料电池的客车，寿命只有2 000 h，经济性较差。戴姆勒集团与2009 年开始推出第二代轮边电机驱动的燃料电池客车，主要性能达到了国际先进水平，其经济性大幅度改善，燃料电池耐久性达到1. 2 万h。

       德国西门子公司研发的燃料电池，已经成功地应用于德国的214 型潜艇上（氢氧型） [11] 。2007 年德国戴姆勒奔驰公司，美国福特汽车公司和加拿大Ballard公司合作， 成立AFCC 公司（Automotive Fuel Cell Cooperation，车用燃料电池公司），以研发和推广车用燃料电池。2013 年年初，宝马公司决定与燃料电池技术排名第一的企业——丰田汽车公司合作，由丰田公司向宝马公司提供燃料电池技术。 从全球范围看，日本和韩国的燃料电池研发水平处于全球领先，尤其是丰田、日产和现代汽车公司，在燃料电池汽车的耐久性，寿命和成本方面逐步超越了美国和欧洲。丰田公司的2008 版FCHV-Adv 在实际测试中，实现了在－37 ℃顺利启动，一次加氢行驶里程达到了830km，单位里程耗氢量0.7 kg/（100 km），相当于汽油3L/（100 km），如图3 所示 [12] 。2013 年11 月，丰田在“第43 届东京车展2013”上，展出了在2015 年投放市场的燃料电池概念车，作为技术核心的燃料电池组目前实现了当时公开的全球最高的3 kW/L 功率密度。该燃料电池组去掉了加湿模块，不但降低了成本、车质量和体积，还减少了燃料电池的热容量，有利于燃料电池在低温条件下迅速冷启动。如图5所示为丰田公司的FCHV-Adv。

       目前丰田汽车公司在扩大混合动力汽车的同时，重点针对燃料电池汽车的产业化进行准备，拟在2015年投放新一代燃料电池轿车，进行批量生产；2016 年生产（与日野合作）新一代燃料电池客车。和丰田汽车公司类似，日产汽车也投入巨资开展燃料电池电堆和轿车的研发，2011 年日产的燃料电池电堆，功率90 kW，质量仅43 kg，2012 年，日产汽车公司研发的电堆功率密度达到了2.5 kW/L，这在当时是国际最高水平[14] 。另外，本田公司新开发的FCX Clarity燃料电池汽车，能够在－ 30℃顺利启动，续驶里程达到620 km[15] ，2014 年，本田宣布的新一代燃料电池堆功率密度也达到3 kW/L。韩国现代从2002 开始研发燃料电池汽车，2005 年用巴拉德的电堆组装了32 辆运动型多功能车(sports utility vehicle，SUV)，2006 年推出了自主研发的第一代电堆，组装了30 台SUV，4 辆大客车，并进行了示范运行；2009—2012 年间，开发了第2 代电堆，装配100 台SUV，开始在国内进行示范和测试，并对电堆性能进行改进；2012 年，推出了第3 代燃料电池SUV 和客车，开始全球示范；2013 年，韩国现代宣布将提前2年开展千辆级别的燃料电池SUV（现代ix35）生产，在全球率先进入燃料电池千辆级别的小规模生产阶段。该SUV 用了100 kW燃料电池，24 kW锂离子电池，100 kW电机，70 MPa 的氢瓶可以储存5.6 kg 氢气， 新欧洲行驶循环（New European Drive Cycle，NEDC) 循环工况续驶里程588 km，最高车速160 km/h。 在中国国家“八六三”高技术项目、“十五规划”的电动汽车重大科技专项与“十一五规划”节能与新能源汽车重大项目的支持下，通过产学研联合研发团队的刻苦攻关，中国的燃料电池汽车技术研发取得重大进展，初步掌握了整车、动力系统与核心部件的核心技术，基本建立了具有自主知识产权的燃料电池轿车与燃料电池城市客车动力系统技术平台，也初步形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC 变换器、驱动电机、供氢系统等关键零部件的配套研发体系，实现了百辆级动力系统与整车的生产能力。中国燃料电池汽车正处于商业化示范运行考核与应用的阶段，已在北京奥运燃料电池汽车规模示范、上海世博燃料电池汽车规模示范、UNDP（United Nations Development Programme， 联合国开发)燃料电池城市客车示范以及“十城千辆”、广州亚运会、

       深圳大运会等示范应用中取得了良好的社会效益中国燃料电池轿车用独具特色的“电—电混合”动力系统平台技术方案，具有“动力系统平台整车适配、电—电混合能源动力控制、车载高压储氢系统、工业副产氢气纯化利用”的技术特征。在“十五规划”研发的基础上，“十一五规划”新一代燃料电池轿车动力系统结合整车平台的改变，用扁平化的动力系统布置方式，燃料电池发动机氢气子系统、空气子系统与冷却系统用模块化分散布置的模式，增加了动力系统与整车适配的柔性，明显提升整车的人机工程性能。同时，优化集成DC/DC 变换器、DC/AC控制器以及电动空调和低压变换器等功率元器件的动力系统控制单元，在提升模块化的同时方便集中处理电磁兼容、系统冷却以及电安全等问题，体现了电动

       汽车动力系统集成设计的方向。与“十五规划”燃料电池轿车动力系统相比，新一代动力系统的性能得到进一步优化与提高。主要表现在：燃料电池发动机功率从40 kW 提高到55 kW；动力蓄电池容量从48 kWh 减小到26 kWh ；电机功率从60 kW 提高到90 kW；电机控制器(DC/AC) 功率提高35%，体积比功率增加12.5%。同时，动力系统继续保持燃料经济性的技术优势，在车辆整备质量增加近250 公斤的前提下整车动力性明显提高，燃料经济性则

       仍然保持在1.2 kg/(100 km) 的原有水平。中国国家“八六三”高技术项目持续支持燃料电池汽车的技术研发工作，“十二五规划”期间为保持中国电动汽车技术制高点，继续保持了对燃料电池汽车的支持力度。从产业界来看，即使在“十五、十一五规划”燃料电池汽车全球产业化热潮期间，中国汽车工业界并没有在燃料电池汽车方面有明显投入，进入“十二五规划”后，在燃料电池汽车产业化趋于理性化的大背景下，上汽集团制定了燃料电池汽车发展的五年规划，以新源动力为燃料电池电堆供应商，开始投入大量资金研发燃料电池汽车，目前正进行第3 代燃料电池轿车FCV 的开发，在2011 年必比登比赛中，上汽开发的FCV 在燃料电池轿车组别中，名列第3。

       同济大学已开展多轮燃料电池轿车的研发工作，研制的燃料电池轿车已在奥运会、世博会进行大规模示范运行。在“十二五规划”期间，同济大学将为中国第一汽车集团公司、东风汽车公司、奇瑞汽车股份有限公司和中国长安汽车集团股份有限公司集成燃料电池轿车。在中国城市循环条件下，代表性燃料电池混合动力轿车的技术参数如表6 所示。

        3 日本车企的氢能源电池车发展

        社会正向电气化/氢气化转型，车辆的电动化进程也越来越快，氢气是实现低碳社会的有效能量载体。在日本的鼓励下，日本车企如丰田、本田等都氢能源汽车的研发中加快了步伐?

新能源的未来已至：丰田Mirai?

        丰田Mirai （ 查成交价 | 车型详解 ）一如其名字一样，是为未来而来的一款划时代新能源车，代表着未来交通工具能源发展的方向。Mirai用的氢燃料电池（Hydrogen Fuel Cell）是一套将氢气和氧气蕴含的化学能经过电化学反应直接转换为电能的发电装置。

       

        然而氢的制造储存，电堆的寿命和性能阳极材料、质子交换膜、催化剂的材料，系统的耐久和可靠都是难点。也是因为难，Mirai的量产才如此令人佩服。Mirai有两个碳纤维制的氢气瓶，最大容积122.4L，70MPa的存储压力下可以存储5kg氢气。

       

        Mirai的驱动功率大部分直接来自于燃料电池电堆（即是功率跟随），动力系统配备的锂电池用于FCV反应堆电能暂储、制动回收电能储存，更可与FCV反应堆同时为驱动电机供能。Mirai充一次氢气仅需3-5分钟，即可恢复483km续航里程。

       

        阻碍氢燃料电池车发展的最大因素就是?钱?。Mirai在日本售价为723.6万日元（约合人民币44.2万元），除去各种税费减免，用户也需支付498.3万日元（约合人民币30.4万元）才能把Mirai开回家，这个价格能在日本买到 2.0T了；美国售价为57500美元（约合人民币39万元），这个价格能在美国买 雷克萨斯RX 450h了。

       

        丰田官方发言人透露，最终在2020年，大规模量产后，成本有望降到20万元这个普通家庭能够勉强能够到的价位，但也依然困难重重。加氢站的建设离不开各个国家的基础设施的支持和投资。另外大批量制氢的技术还不理想，成本更是不低。

       

        另外不得不提到的一点，丰田已经宣布将会在全球范围内开放5680项有关氢燃料电池技术的专利，其中包括丰田Mirai的10项技术，放期限到2020年底为止。丰田开放专利的目的是希望企业界接受丰田的技术标准，形成事实上的统一标准，以降低技术风险。

       

本田Clarity紧随其后? 注重氢燃料电池汽车的精细化发展

        本田以?制造?、?使用?、?连接?为 理念 ，正致力于开发实现氢气社会的技术。2016年3月发售了FCV?CLARITY FUEL CELL?。为普及燃料电池车，降低成本、建立品质技术以及完善基础设施将是亟待解决的问题。

       

        本田估算下一代汽车削减CO?排放的可能性如下： 可再生能源发电产生的电力驱动小型BEV实现CO?零排放； 利用太阳能将水电解为氢气与氧气，驱动FCV ?FCX Clarity?实现CO?零排放。本田到2030年，将销量的2/3替换为PHEV、HEV、FCV以及BEV等零排放车辆。

       

        作为针对氢气社会的开发理念，以使用氢气、具有终极清洁性能的FCV为中心，将一体式氢气站SHS ( Smart Hydrogen Station) 与外部供电逆变器Power Exporter 9000连接使用。本田从1996年起开启基础研究，历经20年，终于完成了FCV Clarity、SHS、Power Exporter 9000等的研发。

        1.启动出租车路试

        为更多人提供观察FCV、试乘FCV的机会，使人们切身感受到FCV的优势。研究FCV在出租车行业的影响，并反映至今后的开发中。目前在日本国内的投放情况是日野交通 (神奈川县) 1辆、大宫汽车 (埼玉县) 1辆、帝都汽车交通 (东京都) 2辆、仙台出租车 (宫城县) 2辆。

       

        2.氢燃料电池战略路线图

        在日本国内，根据主导的氢气/燃料电池战略路线图，推进FCV的投放、以及氢气基建的完善。2025-2030年期间，将完善氢气站，并开始自主扩大规模。首先以4个大城市为中心，集中完善氢气站，随后推广至二三线城市、甚至全国。2025年前后，日本将重点参与其中，构建普及FCV的社会基础。

氢能源汽车发展规划 阶段 目标? 第一阶段 扶持FCV的应用 (2015～2020年前后)

        氢气基建：削减氢气站成本、扩大数量 (2015～2020年前后) 第二阶段 氢气发电：实证测试 (2015～2030年前后)、正式开展 (2030年～)

        大规模氢气供应：利用海外原料制造氢气，运输试验 (2015～2025年前后)、正式开展 (2030年～) 第三阶段 无CO2氢气：CCS (Carbon dioxide Capture and Storage，碳捕获与储存)、用可再生能源的氢气制造试验 (2015～2030年前后)、正式开展 (2040年～)

        丰田燃料电池卡车欲为基础设施发展带来收益

        由于加氢站建设成本太高，发展滞后，在加氢站数量有限的情况下，有目的、有节奏的点对点运输是最为合适的选择。因此，日本将氢能源汽车发展方向的思考，转向了为基础设施服务，打造FCV卡车成为优先项。

       

        以目前用户数量来看，很难将氢站视为盈利业，仅依靠补助金很难增加数量。而将氢站作为盈利业对实现氢气社会至关重要，日本将目光锁定在了7-11便利店。2017年8月，日本丰田汽车公司签订了店铺及物流中节能、减排研究相关的基本协议书，在东京都内的2区域上开始实施。

       

        为此，丰田汽车还专门制造了两辆具备冷藏和冷冻功能的FC卡车，FC卡车的氢气储存量是轿车MIRAI的1.5倍以上，且每天氢的使用量很大。7-11便利店的FC卡车对氢能源的使用量相当于普及30辆MIRAI的效果，无形中增加了氢基础设施的利用次数。

       

        引入氢燃料电池摩托车

        2018年12月28日，日本国土交通部宣布，将修改部分规定道路运输车辆安全标准的告示，以引入氢燃料电池摩托车。氢燃料电池摩托车的新标准是：当倒地等情况发生时，氢燃料电池摩托车能防止对氢容器表面造成严重损坏甚至是破裂，要有一定的缓冲性和耐擦性。

       

       

        另外，在发生碰撞事故产生加速度时，氢容器要求被固定在车辆上，防止氢容器脱离车辆。此外，氢燃料电池摩托车在运行容器安全阀时的氢气释放方向，要求为在车辆正立状态下向垂直向下释放，以使周围的人能够判断氢气排出方向。

结 氢能源车或成电驱动车终极解决方案

        当我们放眼一个10年，对于汽车来讲是两个 世代 更替，而对于人类在能源革命上的探索，不过历史的一瞬。新能源车是个不断在扩充的天量市场，可以容纳下众多的产品。百花齐放，胜过孤注一掷。从目前技术发展和实用化水平看，纯电动汽车虽然性能上不占优势，但是实用性和普及性上是领先于氢燃料电池车的，但今后谁能真正领先新能源汽车领域，还要看最终技术进步和实用化的最终比拼结果。（文： 韩蕊）

        氢燃料汽车 丰田Mirai 刚完成十万公里测试

        Honda FCV Concept首发亮相2015北美车展

展开余下全文（1/2） 2 日本车企的氢能源电池车发展 回顶部 3 日本车企的氢能源电池车发展

        社会正向电气化/氢气化转型，车辆的电动化进程也越来越快，氢气是实现低碳社会的有效能量载体。在日本的鼓励下，日本车企如丰田、本田等都氢能源汽车的研发中加快了步伐?

新能源的未来已至：丰田Mirai?

        丰田Mirai 一如其名字一样，是为未来而来的一款划时代新能源车，代表着未来交通工具能源发展的方向。Mirai用的氢燃料电池（Hydrogen Fuel Cell）是一套将氢气和氧气蕴含的化学能经过电化学反应直接转换为电能的发电装置。

       

        然而氢的制造储存，电堆的寿命和性能阳极材料、质子交换膜、催化剂的材料，系统的耐久和可靠都是难点。也是因为难，Mirai的量产才如此令人佩服。Mirai有两个碳纤维制的氢气瓶，最大容积122.4L，70MPa的存储压力下可以存储5kg氢气。

       

        Mirai的驱动功率大部分直接来自于燃料电池电堆（即是功率跟随），动力系统配备的锂电池用于FCV反应堆电能暂储、制动回收电能储存，更可与FCV反应堆同时为驱动电机供能。Mirai充一次氢气仅需3-5分钟，即可恢复483km续航里程。

       

        阻碍氢燃料电池车发展的最大因素就是?钱?。Mirai在日本售价为723.6万日元（约合人民币44.2万元），除去各种税费减免，用户也需支付498.3万日元（约合人民币30.4万元）才能把Mirai开回家，这个价格能在日本买到 2.0T了；美国售价为57500美元（约合人民币39万元），这个价格能在美国买 雷克萨斯RX 450h了。

       

        丰田官方发言人透露，最终在2020年，大规模量产后，成本有望降到20万元这个普通家庭能够勉强能够到的价位，但也依然困难重重。加氢站的建设离不开各个国家的基础设施的支持和投资。另外大批量制氢的技术还不理想，成本更是不低。

       

        另外不得不提到的一点，丰田已经宣布将会在全球范围内开放5680项有关氢燃料电池技术的专利，其中包括丰田Mirai的10项技术，放期限到2020年底为止。丰田开放专利的目的是希望企业界接受丰田的技术标准，形成事实上的统一标准，以降低技术风险。

       

本田Clarity紧随其后? 注重氢燃料电池汽车的精细化发展

        本田以?制造?、?使用?、?连接?为 理念 ，正致力于开发实现氢气社会的技术。2016年3月发售了FCV?CLARITY FUEL CELL?。为普及燃料电池车，降低成本、建立品质技术以及完善基础设施将是亟待解决的问题。

       

        本田估算下一代汽车削减CO?排放的可能性如下： 可再生能源发电产生的电力驱动小型BEV实现CO?零排放； 利用太阳能将水电解为氢气与氧气，驱动FCV ?FCX Clarity?实现CO?零排放。本田到2030年，将销量的2/3替换为PHEV、HEV、FCV以及BEV等零排放车辆。

       

        作为针对氢气社会的开发理念，以使用氢气、具有终极清洁性能的FCV为中心，将一体式氢气站SHS ( Smart Hydrogen Station) 与外部供电逆变器Power Exporter 9000连接使用。本田从1996年起开启基础研究，历经20年，终于完成了FCV Clarity、SHS、Power Exporter 9000等的研发。

        1.启动出租车路试

        为更多人提供观察FCV、试乘FCV的机会，使人们切身感受到FCV的优势。研究FCV在出租车行业的影响，并反映至今后的开发中。目前在日本国内的投放情况是日野交通 (神奈川县) 1辆、大宫汽车 (埼玉县) 1辆、帝都汽车交通 (东京都) 2辆、仙台出租车 (宫城县) 2辆。

       

        2.氢燃料电池战略路线图

        在日本国内，根据主导的氢气/燃料电池战略路线图，推进FCV的投放、以及氢气基建的完善。2025-2030年期间，将完善氢气站，并开始自主扩大规模。首先以4个大城市为中心，集中完善氢气站，随后推广至二三线城市、甚至全国。2025年前后，日本将重点参与其中，构建普及FCV的社会基础。

氢能源汽车发展规划 阶段 目标? 第一阶段 扶持FCV的应用 (2015～2020年前后)

        氢气基建：削减氢气站成本、扩大数量 (2015～2020年前后) 第二阶段 氢气发电：实证测试 (2015～2030年前后)、正式开展 (2030年～)

        大规模氢气供应：利用海外原料制造氢气，运输试验 (2015～2025年前后)、正式开展 (2030年～) 第三阶段 无CO2氢气：CCS (Carbon dioxide Capture and Storage，碳捕获与储存)、用可再生能源的氢气制造试验 (2015～2030年前后)、正式开展 (2040年～)

        丰田燃料电池卡车欲为基础设施发展带来收益

        由于加氢站建设成本太高，发展滞后，在加氢站数量有限的情况下，有目的、有节奏的点对点运输是最为合适的选择。因此，日本将氢能源汽车发展方向的思考，转向了为基础设施服务，打造FCV卡车成为优先项。

       

        以目前用户数量来看，很难将氢站视为盈利业，仅依靠补助金很难增加数量。而将氢站作为盈利业对实现氢气社会至关重要，日本将目光锁定在了7-11便利店。2017年8月，日本丰田汽车公司签订了店铺及物流中节能、减排研究相关的基本协议书，在东京都内的2区域上开始实施。

       

        为此，丰田汽车还专门制造了两辆具备冷藏和冷冻功能的FC卡车，FC卡车的氢气储存量是轿车MIRAI的1.5倍以上，且每天氢的使用量很大。7-11便利店的FC卡车对氢能源的使用量相当于普及30辆MIRAI的效果，无形中增加了氢基础设施的利用次数。

       

        引入氢燃料电池摩托车

        2018年12月28日，日本国土交通部宣布，将修改部分规定道路运输车辆安全标准的告示，以引入氢燃料电池摩托车。氢燃料电池摩托车的新标准是：当倒地等情况发生时，氢燃料电池摩托车能防止对氢容器表面造成严重损坏甚至是破裂，要有一定的缓冲性和耐擦性。

       

       

        另外，在发生碰撞事故产生加速度时，氢容器要求被固定在车辆上，防止氢容器脱离车辆。此外，氢燃料电池摩托车在运行容器安全阀时的氢气释放方向，要求为在车辆正立状态下向垂直向下释放，以使周围的人能够判断氢气排出方向。

结 氢能源车或成电驱动车终极解决方案

        当我们放眼一个10年，对于汽车来讲是两个 世代 更替，而对于人类在能源革命上的探索，不过历史的一瞬。新能源车是个不断在扩充的天量市场，可以容纳下众多的产品。百花齐放，胜过孤注一掷。从目前技术发展和实用化水平看，纯电动汽车虽然性能上不占优势，但是实用性和普及性上是领先于氢燃料电池车的，但今后谁能真正领先新能源汽车领域，还要看最终技术进步和实用化的最终比拼结果。（文： 韩蕊）

        氢燃料汽车 丰田Mirai 刚完成十万公里测试

        Honda FCV Concept首发亮相2015北美车展

@2019

       好了，今天关于“本田FCX的燃料电池汽车的运行模式”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的介绍对“本田FCX的燃料电池汽车的运行模式”有更全面的认识，并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。如果您有任何问题或需要进一步的信息，请随时告诉我。