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“Mirai,暂未有官方中文名,有人喜欢音译成“米娃”,但它的日文名发音“みらい”——意为“未来”。
(来源:微信公众号“汽车人参考” ID:auto_refer 作者:抑扬宽窄)
丰田官网发布了2019年款的Mirai燃料电池汽车,汽车人参考为大家做一个详细解析。
新一代的Mirai,具有独特的外观,出色的加速性能以及低重心设计带来的操控稳定性,能够实现在零下30°C启动车辆。Mirai百公里加速度为9.6秒,超车加速度为3.0秒,并能够实现三分钟加满氢气。
如何工作?
Mirai主要由以下几个系统组成:
驱动电机:最大功率113千瓦,最大扭矩335牛米;
电池堆:由370个重量102g,厚度为1.34mm的电芯堆叠而成,体积能量密度3.1千瓦/升,输出功率114千瓦,总重量56kg,容积37升;
动力电池:镍锰电池,用于制动能量回收和加速辅助供电;
高压储氢罐:两个60L和62.4L承受700bar(700Mpa)压力的储氢气瓶,单位储氢密度5.7wt%,可加载5Kg的氢气,EPA续航里程为312英里(约502公里);
氧气(空气)通过汽车前方的空气压缩机压入到燃料电池堆中;在高压储氢罐中的氢气同时也输送到燃料堆;氢气和氧气在燃料电池堆中反应,产生电和水;产生的电提供给电机驱动车辆行驶;反应产生的水排出车外;
系统构架是什么?
事实上,Maria前前后后共经过了五代不断衍化,下图是2008年系统构架和当前系统构架的对比。
最大的区别是新的系统增加了一个容积为13L采用水冷的燃料电池增压器(DC/DC)。
该增压器可以将燃料电池提供给电机的电压从250V提高到650V,这样可以减少电堆电芯的数量,减小系统的尺寸和重量,显著降低成本和提高可靠性。
有哪些黑科技
在电芯层面,阴极采用了具有三维细网格结构的流道,改善排水,防止积聚的水阻碍空气(氧气)的流动。并且通过改变流道宽度,产生湍流,促进氧气扩散到催化剂层。
其次,采用更薄的质子交换膜(质子传导率增加3倍),催化剂层采用高活性Pt / Co铂钴合金催化剂(活性提高1.8倍),气体扩散层采用低密度和薄厚度的材料(气体扩散性能提高一倍)。
在电堆层面,采用内部循环系统,无需加湿器,使用电池内发电产生的水蒸汽自我加湿,以保持电解质膜的质子传导性能。
在阳极增加了氢循环量,增加从上游到下游的水蒸汽供应,让空气和氢气以相反的方向流动,促进产生的水的反向扩散。
Mirai是未来?
早在1992年的时候,丰田就开始研究氢燃料电池汽车,当时起名为FCHV。在2002年,丰田制造出了第四代FCHV-4的试验车,直到2008年,推出了FCHV-adv系列。经过十多年的积累,在2014年12月15日,丰田“Mirai”得名,并在日本正式上市。
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