為何選用未發(fā)售的氫燃料發(fā)動機試驗車參賽？

目錄

? 發(fā)布會中“擁有四重身份”的豐田社長
? 無意中的一句話，卻促使試驗車參賽……
? 隱藏在氫燃料發(fā)動機里的可能性
? 先從數(shù)據(jù)收集開始
? “一人多面”的豐田章男社長的意志

豐田汽車于4月22日宣布開發(fā)氫燃料發(fā)動機技術(shù)。

說到“氫能源”，人們首先會想到豐田MIRAI這種氫燃料電池車（FCEV），但本次宣布開發(fā)的是氫燃料發(fā)動機。

FCEV是通過讓氫氣與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電力來驅(qū)動發(fā)動機。而氫燃料發(fā)動機車則是對現(xiàn)有汽油發(fā)動機的一部分進行調(diào)整，通過燃燒氫氣產(chǎn)生動力。

氫燃料發(fā)動機車所使用的燃料中不含汽油，是100%的純氫氣。因為不需要燃燒化石燃料，因此在行駛過程中可以達到幾乎不排放二氧化碳*。是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的一種選擇。

＊除行駛中產(chǎn)生的極微量的機油燃燒成分外，不產(chǎn)生CO₂。由于要吸入空氣助燃，與燃油發(fā)動機同樣會產(chǎn)生NOx（氮氧化物）

值得注意的是，目前搭載氫燃料發(fā)動機的車輛雖然還沒有具體銷售計劃，但已經(jīng)決定在5月21日至23日舉辦的“超級耐久（S耐）系列2021Powered by Hankook的第3場賽事，富士24小時比賽”中作為參賽車輛投入使用。

具體來說，就是接受豐田開發(fā)委托的ROOKIE Racing（私人賽車團隊，車隊老板是豐田章男）參加了本次賽事。

計劃在以卡羅拉運動版為基礎(chǔ)的賽車上，搭載經(jīng)受過S耐考驗的GR YARIS曾使用的4WD系統(tǒng)作為驅(qū)動。使用“日本福島氫能研究場”制造的可再生能源“綠色氫”作為該車燃料。

這一計劃最令人意外的是，他們直接將仍在開發(fā)途中的氫燃料發(fā)動機投入到了嚴(yán)酷的比賽中。初戰(zhàn)并沒有選擇3小時或5小時賽事，而是直接選擇了24小時的耐久賽。這種歷練已經(jīng)超越了“殘酷”，達到了“慘烈”的程度，從而也可以感受到整個團隊的高漲情緒。

發(fā)布會中“擁有四重身份”的豐田社長

豐田與Company President佐藤恒治出席了面向汽車界媒體召開的發(fā)布會。

在同天同地點，豐田還出席了一般社團法人日本汽車工業(yè)協(xié)會（JAMA）主辦的新聞發(fā)布會，他首先如下自我介紹道：

“我是豐田章男，是Morizo，也是豐田的社長”。

身兼多重身份的豐田，此時已經(jīng)更換了一條與之前參加發(fā)布會時不同的領(lǐng)帶。本次發(fā)布會他戴著一條藍黃相間的條紋領(lǐng)帶。

這一配色代表了ROOKIE Racing。豐田社長雖然并沒有明確解釋，但我認(rèn)為他的這一舉動應(yīng)該是想要表達自己是以ROOKIE Racing的車隊老板兼賽車手的身份，參加此次發(fā)布會。

ToyotaTimes通過問答的形式，向“一人多面”的社長探尋選用氫燃料發(fā)動機車參加賽事的真意。

無意中的一句話，促使試驗車參賽……

最初向社長提出的疑問就是，為什么氫燃料發(fā)動機車的初戰(zhàn)選擇了24小時耐久賽這么嚴(yán)酷的比賽。Car guy Morizo聽到這個問題后，變換四種身份，為我們介紹了關(guān)于決定參賽時一些不為人知的小故事。

——這次突然選擇參加24小時耐久賽，Morizo的強烈愿望是否是炒熱賽車運動？

豐田章男 確實也有想要炒熱賽車運動的心情。在賽車世界（汽車產(chǎn)業(yè)）里，我們擁有550萬的朋友。我想向他們證明在應(yīng)對碳中和的同時，也能夠保持可持續(xù)發(fā)展。 （豐田）擁有在開發(fā)MIRAI時掌握的氫能環(huán)保技術(shù)，以及YARIS在WRC中展示出的安全技術(shù)。另外，GR YARIS也是在發(fā)布后馬上就參加了24小時耐久賽。 雖然每次都能夠獲得桿位（pole position），但車身卻總是遍體鱗傷。我當(dāng)時對大家說“那么干脆就來測試一下它的極限”。我認(rèn)為經(jīng)過了一年，車變得越來越強了。 今年，大概有2輛GR YARIS被私人團隊（其他車隊）選中，參加比賽。某種意義上來說，ROOKIE Racing已經(jīng)完成了它的使命。 我作為豐田的社長，希望今后能有更多私人團隊選用豐田的汽車參加賽車運動。 今后，豐田會繼續(xù)委托ROOKIE Racing開發(fā)氫燃料發(fā)動機，挑戰(zhàn)蘊藏在賽車運動界中的更多可能性。 如果要問，為什么初戰(zhàn)就選擇24小時耐久賽，而不是3小時，5小時的比賽？那是因為我們必須讓車子狀態(tài)到達可以維持跑完24小時的水準(zhǔn)。 另外，本次參賽的賽車手也是預(yù)計由我來擔(dān)當(dāng)。因為提到氫能，民眾們總是會聯(lián)想到爆炸。為了證明氫燃料發(fā)動機車的安全性，所以決定由我擔(dān)任賽車手。 如果要問為什么這輛車可以在短時間內(nèi)開發(fā)完成的話，其實是因為受到去年新冠疫情的影響，我經(jīng)歷了一段“隔離生活”。在那段時間里，技術(shù)部門的工作人員運來了很多車，放在研究所旁邊的泥土賽道中，想讓我借此機會試駕一下。 這些車輛中，就有一臺氫燃料發(fā)動機的卡羅拉。那時正好賽車手小林可夢偉也在研究所，于是我們就一起試駕了這輛車。那時候根本沒想過這一舉動能夠與今日的發(fā)布會產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，佐藤President應(yīng)該更是感到意外。 我認(rèn)為豐田作為汽車行業(yè)中的一員，不但要迎合現(xiàn)在的碳中和時代，還要兼顧推廣賽車運動大眾化，營造讓大家都滿意的比賽，因此這次決定選用氫燃料發(fā)動機車參賽。

豐田社長解答完畢，又將話題拋給了佐藤President。關(guān)于決定參賽時背后的故事，佐藤President做出了補充。

他從豐田汽車的賽車運動立場出發(fā)，結(jié)合氫燃料發(fā)動機車的魅力，對賽車運動相關(guān)環(huán)境開發(fā)的意義進行了說明。

佐藤President 其實豐田一直沒有停止過對氫燃料發(fā)動機的研究。從2016年起，我們就已經(jīng)開始針對特別是像Bi-Fuel（雙燃料可自由切換式發(fā)動機）這種模式的狀態(tài)進行研究。 可是實際上，將技術(shù)與汽車結(jié)合，推進“復(fù)合化”的進程一直沒有進展。 直到最近，通過經(jīng)歷了各種事情后才逐漸意識到，運用手中現(xiàn)有技術(shù)造車的概念，已經(jīng)逐漸成型。 因為氫氣燃燒速度比汽油快，所以響應(yīng)性更好。 去年年末，我們制造了一輛在具有優(yōu)異環(huán)保性能的同時，還能滿足愛車人士們十分重視的汽車聲音與震動享受，非常具有“汽車操控樂趣”的試驗車型。 在邀請最終測試員Morizo先生進行試駕的時候，我隨便問了一句“您覺得這輛車怎么樣？”。誰知這句話就好像是觸到了Morizo先生某根敏銳的神經(jīng)，當(dāng)時他的腦子里可能響起了“嗶嗶”的警報聲吧。 隨后，他突然對我說道：“選這輛車參賽吧！”?，F(xiàn)在回想起來，當(dāng)時自己的問題確實有些“草率”……等等，我改變一下措辭。確實有些“具有挑戰(zhàn)精神”。（笑） 一直以來，我負(fù)責(zé)的都是量產(chǎn)車的相關(guān)研發(fā)工作，自己的手表就相當(dāng)于量產(chǎn)車的時間軸一般。而這次的我，體驗了一翻賽車運動相關(guān)研發(fā)的時間軸，確實有著壓倒性的速度呀。Agile！在賽車的研發(fā)過程中，并不是去探尋不損壞的界限，而是追求“損壞殆盡”時的極限。 在這樣的研發(fā)概念中，要融合一項未來的新技術(shù)本就不容易。更何況氫燃料所面對的難題還很多，這絕非易事。 我想起以前豐田社長曾對我說過“如果不這樣做，未來就不會靠近”。因此為了早日實現(xiàn)技術(shù)融合，在制定計劃初期的時候，我就讓自己先沉淀下來，努力應(yīng)對各種難題。 初戰(zhàn)就要挑戰(zhàn)24小時耐久賽，無疑這一目標(biāo)讓人十分地緊張，雖然今天我坐在這里參加發(fā)布會，但其實工作人員們依然還在對發(fā)動機進行耐久測試中。 時刻保持緊張感，也正好體現(xiàn)出了如今豐田汽車整體的狀態(tài)。我認(rèn)為在面對實現(xiàn)碳中和目標(biāo)這一挑戰(zhàn)中，豐田作為汽車制造商，不但要時刻保持“緊張激動”的心情，更要勇于挑戰(zhàn)各種創(chuàng)新技術(shù)。

隱藏在氫燃料發(fā)動機里的可能性

發(fā)動機是汽車的“心臟”，一旦它有所變化，那么比賽也好看點也罷，都會大不相同。當(dāng)被問到氫燃料發(fā)動機的特性時，佐藤President以“燃燒速度”作為關(guān)鍵詞進行了解說。

——請問在與現(xiàn)有發(fā)動機的競爭中，氫燃料發(fā)動機的亮點是什么呢？以及它在比賽中的潛力又是什么呢？

佐藤President 因為氫燃料有著燃燒速度為汽油8倍的特性，所以響應(yīng)很快。因此，我認(rèn)為氫燃料發(fā)動機的優(yōu)勢在于低速扭矩的快起步，同時還有因為滿負(fù)荷扭矩而帶來的良好響應(yīng)。 但是，因為氫燃料的燃燒速度快，所以會導(dǎo)致高壓、高溫的產(chǎn)生，因而擺在眼前的技術(shù)性難題便是控制好熱量，這關(guān)系到在哪里取得最大馬力的平衡。 在這次的比賽中，因為要確認(rèn)將最大馬力提高到什么程度、將燃燒穩(wěn)定在什么樣的平衡這些問題，所以我認(rèn)為氫燃料發(fā)動機的潛力沒能全部顯現(xiàn)出來。 我想一邊觀察各種平衡，一邊提高將來的馬力，同時找到能展現(xiàn)氫燃料發(fā)動機優(yōu)點的燃燒條件。 以基準(zhǔn)程序（不考慮搭載車輛后的數(shù)據(jù)，只對發(fā)動機進行測試的結(jié)果）來說，它的輸出功率與汽油水平相當(dāng)，所以基本上我認(rèn)為它的性能毫不遜色于汽油。 但是，從重量上來說，因為比賽過程中要裝載很多測量儀器，所以比起勝負(fù)，首場比賽更具有采集數(shù)據(jù)的實證試驗意義。

在幾個小時前的JAMA會議上，豐田會長的呼吁之一就是“日本有發(fā)揮自身優(yōu)勢的碳中和道路”。

其中舉出的例子不是化石燃料，而是不排放二氧化碳的碳中和燃料。他指出，通過推進這項研究，用好日本積累起來的發(fā)動機技術(shù)，日本就有可能實現(xiàn)碳中和。

由于氫燃料發(fā)動機相關(guān)的內(nèi)容也是在同一天進行發(fā)表的，所以也有人提議將兩場發(fā)布會聯(lián)系起來看。

——是因為基于對新能源的討論，所以選擇在這個時機進行了發(fā)表嗎？

豐田章男 考慮到ROOKIE Racing的作用，無論是在CASE時代還是在碳中和時代，只要有可能為私人團隊提供他們認(rèn)為有價值的東西，我們就想挑戰(zhàn)一下。 雖然HEV在勒芒24小時耐力賽等各種賽車運動中都有推廣，但無論如何人們最重視的還是耗油量。 因此，氫燃料發(fā)動機從一開始就融入到了賽車運動中，致力于追求“奔跑·轉(zhuǎn)彎·停車”的樂趣。 或許現(xiàn)在我們還處在思索“目前是否要開發(fā)車輛？”的階段，但如果是ROOKIE Racing和TOYOTA GAZOO Racing合作，我想應(yīng)該沒問題。 而且最重要的是，我們提到碳中和，就不得不提到EV。 在賽車運動中，電動方程式被認(rèn)為是未來的比賽，但長年奮戰(zhàn)在賽車領(lǐng)域的550萬人中，有很多人積累了發(fā)動機調(diào)試等know-how。 氫燃料發(fā)動機的出現(xiàn)，證明了發(fā)動機本身也能夠有助于達成碳中和目標(biāo)。另外為了讓它能夠成為未來賽車運動的機械師和私人車隊選擇的基準(zhǔn)，我想首先由Rookie Racing做出嘗試，于是選擇了這個時機。

先從數(shù)據(jù)收集開始

氫燃料發(fā)動機對應(yīng)碳中和時代，可以實現(xiàn)包括汽車的聲音和振動在內(nèi)的可以帶動五感的樂趣。雖說如此，但接下來難題還是不少，還得看今后的技術(shù)發(fā)展。

這場發(fā)表萬眾期待，豐田社長也親自參加了比賽，站在這個立場上他用以下的表達方式，為我們展現(xiàn)了目前氫燃料發(fā)動機車的實力。

——在Morizo先生看來，與汽油發(fā)動機相比，氫燃料發(fā)動機帶來了興奮感嗎？

佐藤President 因為氫燃料有著燃燒速度為汽油8倍的特性，所以響應(yīng)很快。因此，我認(rèn)為氫燃料發(fā)動機的優(yōu)勢在于低速扭矩的快起步，同時還有因為滿負(fù)荷扭矩而帶來的良好響應(yīng)。 但是，因為氫燃料的燃燒速度快，所以會導(dǎo)致高壓、高溫的產(chǎn)生，因而擺在眼前的技術(shù)性難題便是控制好熱量，這關(guān)系到在哪里取得最大馬力的平衡。 在這次的比賽中，因為要確認(rèn)將最大馬力提高到什么程度、將燃燒穩(wěn)定在什么樣的平衡這些問題，所以我認(rèn)為氫燃料發(fā)動機的潛力沒能全部顯現(xiàn)出來。 我想一邊觀察各種平衡，一邊提高將來的馬力，同時找到能展現(xiàn)氫燃料發(fā)動機優(yōu)點的燃燒條件。 豐田章男 其實這輛車我還只在沙礫道路（砂石路·未鋪修的路）上開過，還沒有在環(huán)形賽道上開過。在這樣的階段下我發(fā)表了以下想法。 在沙礫道路上行駛時，我放了幾個錐形障礙物，并試著轉(zhuǎn)彎、加速、測試汽車的性能。減速之后的加速感，讓我覺得這款產(chǎn)品非常適合在賽車運動中使用。 在富士賽車跑道最后的地方（賽道后半段的上坡和反復(fù)彎道的地方）追上，從直線開始在第一梯隊（賽道前半段）被超越。如果一直這么慢，接下來就會進維修站了吧（笑）。 比起這個，我聽說油耗是一個大問題，所以在24小時比賽的情況下，比起汽車的耐久性，機械的耐久性才更重要。 因為（汽車）頻繁地進維修站，在這24小時期間要以什么樣的體制來應(yīng)對機械作業(yè)呢？我認(rèn)為除了普通的更換輪胎和充氫外，還得包括更換各種各樣的零部件。 這和以前去紐博格林的時候是一樣的，不過我想現(xiàn)在還是努力跑完24小時全程并好好收集數(shù)據(jù)的階段。

“一人多面”的豐田章男社長的意志

豐田“一人多面”出席氫燃料發(fā)動機發(fā)布會。在他的發(fā)言中，確實包含了各種立場的意志。

為自己的祖國日本實現(xiàn)碳中和做出貢獻，這是作為“JAMA會長”的覺悟。

投身于嚴(yán)酷的比賽，只為讓可以發(fā)揮日本強項的新技術(shù)盡早投入實用階段，這是作為“豐田社長”的決心。

讓被看作是站在環(huán)境對立面的賽車運動進入新的時代，這是作為ROOKIE Racing車隊老板的信念。

再有，為了喜歡汽車的伙伴們守護“嘈雜而有魅力的發(fā)動機聲”，這是作為“Car guy·Morizo”的熱情。

在與這項新技術(shù)相遇的泥土賽道中，豐田章男敏銳地感受到了未來，并堅定了這份意志。

ToyotaTimes今后也將繼續(xù)對氫燃料發(fā)動機面臨的挑戰(zhàn)進行追蹤報道。