探尋氫燃料發(fā)動機(jī)研發(fā)與量產(chǎn)的進(jìn)程！日本超級耐力賽第2站富士站

目錄

? 當(dāng)前進(jìn)程位于上市銷售之路的第4階段
? 對乘坐空間的追求
? 挑戰(zhàn)使用液氫
? 通向量產(chǎn)銷售之路

6月5日，超級耐力賽在富士國際賽車場（靜岡縣小山鎮(zhèn)）舉行。ROOKIE Racing的兩輛車，即搭載了氫燃料發(fā)動機(jī)的GR COROLLA和使用了碳中和燃料的GR86，順利完成了比賽。

對于搭載了氫燃料發(fā)動機(jī)的COROLLA來說，這次比賽正好在它首次挑戰(zhàn)超級耐力賽的1年后。今年與去年相同，約有4小時的停站時間，不過，因為車輛的性能有所提升、油耗狀況有了改善、加氫時間縮短等原因，今年搭載了氫燃料發(fā)動機(jī)的COROLLA跑出了478圈的好成績，比去年多跑了120圈。

這一年來，搭載了氫燃料發(fā)動機(jī)的COROLLA實現(xiàn)了飛躍式的進(jìn)步，很多人在網(wǎng)絡(luò)和社交平臺上表示非常期待這款車的發(fā)售。

應(yīng)該聽到了大家的呼聲，豐田在這次比賽期間舉行的記者招待會上，向大家展現(xiàn)了氫燃料汽車的上市之路。

本期ToyotaTimes將就“氫燃料汽車研發(fā)的現(xiàn)狀以及今后的展望”展開說明。

當(dāng)前進(jìn)程位于上市銷售之路的第4階段

在6月3日舉行的超級耐力賽預(yù)賽的同日,豐田召開了記者招待會。來自GAZOO Racing公司的佐藤恒治President通過下面這張示意圖為大家描述了目前氫燃料發(fā)動機(jī)所處的研發(fā)階段。

*譯注：日本富士山從山腳到山頂共劃分為10個階段，每個階段稱為一個“階段”

距離去年富士24小時耐力賽僅過去了一年時間，在這短短的一年內(nèi)，氫燃料發(fā)動機(jī)的輸出功率竟提高了約20%，扭矩提高了約30%，可以說在性能方面甚至超越了汽油車。同時續(xù)航距離增加了約20%，加氫時間也從原來的5分鐘減少到1分半，縮短了約70%。

誠然，我們已取得了長足的進(jìn)步，但是要想上市發(fā)售，還有很多問題亟待解決。

大家請看，圖片的下半部分羅列了以發(fā)動機(jī)為中心的動力傳動系統(tǒng)的研發(fā)步驟，“4階段”便是其中的一個階段。

從圖片的上半部分中我們可以看到，在進(jìn)一步推進(jìn)動力傳動系統(tǒng)進(jìn)步的同時，還要考慮到車輛布局（傳動系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、乘坐空間、后備箱等車輛的布局）的問題。

對乘坐空間的追求

提及乘用車的銷售，后排的乘坐空間在車輛布局中正顯得越來越重要。

目前，參加比賽的搭載了氫燃料發(fā)動機(jī)的COROLLA在后座上放置有4個燃料罐。如果后座要坐人的話，就需要考慮采取應(yīng)對措施，比如將燃料罐的體積縮小，將其移到車廂外等。

值得一提的是，比賽期間，實現(xiàn)了上述車輛布局的實證試驗車在富士國際賽車場的活動廣場上亮相了。

該展示車輛以COROLLA CROSS為基礎(chǔ)，配備了與氫燃料發(fā)動機(jī)COROLLA相同的3缸渦輪發(fā)動機(jī)，底下還有2個儲氫罐。由此，豐田公布了自己面向上市的研發(fā)進(jìn)展情況。

挑戰(zhàn)使用液氫

另一種確保車廂后座空間的有效方法是使用液氫。

現(xiàn)在，參賽車輛使用的燃料是氣氫。如若將氫液化，那么體積的能量密度則可得到提升，有效提高續(xù)航能力。

另外，氣氫需要高壓填充儲存，因此儲氫罐的形狀為圓筒形，相對而言儲存液氫的形式自由度則更高，便于優(yōu)化占用空間。

可實現(xiàn)在車廂后座裝載更多燃料儲存罐。

在本次比賽的加氫區(qū)，還停放著一輛以液氫為燃料的GR COROLLA概念車。由于使用液氫，裝載的氫燃料量約為以前的2倍。

液氫不僅能夠優(yōu)化車內(nèi)空間，還可提升加氫區(qū)的潛力，改變現(xiàn)有布局。

當(dāng)日，駛?cè)氡荣悎龅氐囊簹鋬捃嚕?輛車的儲存量可為6個車隊提供行駛24小時的氫燃料。

而且，液氫還不需要設(shè)置壓縮機(jī)、冷卻氫時所用換熱器等設(shè)備，加氫區(qū)占用面積僅有以往使用氣氫時的四分之一。

如此一來，加氫便可像燃油車一般方便，在維修區(qū)內(nèi)進(jìn)行*，有效提高車隊競爭力。

*目前加氫工作是在遠(yuǎn)離維修區(qū)的移動式加氫站內(nèi)進(jìn)行。

GR車輛研發(fā)部的伊東直昭主管如此定義液氫道。

當(dāng)然，將液氫實用化目前還面臨很多課題。如填充或儲藏氫時，如何保持低于-253℃的溫度，如何應(yīng)對儲氫罐中自然氣化的氫等，與氣氫有著許多不同的難點需要克服。

針對投入比賽實戰(zhàn)，GR車輛研發(fā)部的高橋智也部長對研發(fā)情況的說明是“任重而道遠(yuǎn)”，“成員們都懷著‘千里之行始于足下’的心情，充滿干勁砥礪前行?！?/p>

通向量產(chǎn)銷售之路

面對量產(chǎn)銷售，不僅要重視發(fā)動機(jī)的研發(fā)工作，還要考慮車輛的總體設(shè)計，如增加使用氣氫或液氫燃料等選項。接下來，要面臨的下一個研發(fā)課題就是如何適用于賽場外環(huán)境。 譬如，賽場上的汽車會使用油門從關(guān)閉到全開的全部動力系統(tǒng)區(qū)域，而街道上的車輛一般不會這樣，因此需要采集日常使用數(shù)據(jù)。

譬如，賽場上的汽車會使用油門從關(guān)閉到全開的全部動力系統(tǒng)區(qū)域，而街道上的車輛一般不會這樣，因此需要采集日常使用數(shù)據(jù)。

另外，現(xiàn)在4階段以下的步驟也尚不能說已“解決”。

富士山圖中，雖然1階段的目標(biāo)是完成“燃燒及組件技術(shù)研發(fā)”，但其實在這次比賽中仍然發(fā)生了早燃問題。在攀登更高層的目標(biāo)之前，必須要鞏固好1、2階段的根基。

面對道遠(yuǎn)且長的這條通往市場營銷之路，佐藤President對現(xiàn)在豐田所在攀登位置進(jìn)行了說明。

回望去年排除萬難參賽，滿身瘡痍地完成了氫燃料發(fā)動機(jī)的挑戰(zhàn)。佐藤President表示“去年剛?cè)肷降奈覀?，甚至都不知自己身在何處”?/p>

也許在這條任重道遠(yuǎn)的研發(fā)之路上，豐田距離登頂還很遠(yuǎn)，但所見風(fēng)景早已今非昔比。