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11月17日，超級耐力賽2024的最后一場決賽在富士國際賽車場（靜岡縣小山町）舉行。
由于比賽出現(xiàn)了2次紅旗，4小時的賽程中將近一半的時間都處于被迫中斷狀態(tài)。無疑，對于車手們來說這場決賽頗具挑戰(zhàn)與艱辛。但即便如此，ROOKIE Racing車隊的1號車，中升ROOKIE AMG GT3（鵜飼龍?zhí)?朱利亞諾·阿萊西（Giuliano Alesi）/蒲生尚彌/片岡龍也）仍然奪得了綜合冠軍！扭轉(zhuǎn)了排名第3位的不利開局，成功衛(wèi)冕冠軍。
攝影：三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY。
而32號車“液態(tài)氫COROLLA”O(jiān)RC ROOKIE GR Corolla H2 concept，自5月的富士24小時耐力賽開始，采用了高體積效率的橢圓儲氫罐和提升耐久性的液態(tài)氫增壓泵。
在這場艱苦的比賽中，盡管由于賽事中斷等問題未能實現(xiàn)車隊最初設(shè)定的“停站3次”目標(biāo)，卻達(dá)成了本賽季中的首次跑完全程成就。而且隨著續(xù)航里程的提高，液態(tài)氫COROLLA還實現(xiàn)了與燃油車相同的2次停站，直至比賽結(jié)束。
攝影：三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY。
雖然2024年賽季已落幕，但研發(fā)工作并未停歇。以不斷進(jìn)步為目標(biāo)的研發(fā)團隊，在比賽期間還宣布了招募新伙伴的消息。
GR車輛研發(fā)部 伊東直昭主查（氫燃料發(fā)動機項目總監(jiān)）
2021年和2022年，我們決定使用氣態(tài)氫，在比賽中鍛煉氫燃料發(fā)動機和車型。短短的兩年內(nèi)，便使氣態(tài)氫燃料發(fā)動機汽車性能發(fā)展到了堪比燃油發(fā)動機汽車的程度。
從2023年開始，我們又將研發(fā)重心轉(zhuǎn)向了氫能搭載技術(shù)，為實現(xiàn)續(xù)航里程的延長，開始轉(zhuǎn)而采用液態(tài)氫。
我認(rèn)為2023年和2024年，是鞏固儲氫罐和增壓泵等液態(tài)氫技術(shù)基礎(chǔ)的研發(fā)“前半階段”。
今后，面對研發(fā)挑戰(zhàn)即將步入“后半階段”，技術(shù)難度將進(jìn)一步提升。因此，我們希望能集合日本全國的技術(shù)力量，期待更多志同道合的伙伴的加入。
Morizo車手，即豐田章男會長曾明確表示過自己的主張：“汽車運動好比是一個公開的實驗室”“推動實現(xiàn)氫能社會落地需要降低參與門檻”。
為改變?nèi)藗儗Α皻湟妆ā边@一刻板印象，他親自手握方向盤駕駛氫燃料COROLLA汽車參賽，致力于“擴大朋友圈”的宣傳工作。
本期豐田時報，將聚焦研發(fā)團隊面向下個賽季，通過“擴大朋友圈”整合了哪些技術(shù)，并詳細(xì)介紹研發(fā)項目的未來藍(lán)圖。
正如此前我們多次介紹的，液態(tài)氫COROLLA采用的燃料是-253°C的超低溫液態(tài)氫。它在一個具有真空雙層結(jié)構(gòu)，即“保溫瓶結(jié)構(gòu)”的氫儲存罐中保溫，以此維持其液態(tài)的狀態(tài)。
然而，液態(tài)氫增壓泵等連通氫儲存罐的各個零件在運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致液態(tài)氫逐漸蒸發(fā)，形成“蒸發(fā)氣體（氫氣）”。
在行駛過程中，氫儲存罐里的燃料溫度會增加，導(dǎo)致蒸發(fā)氣體越來越多。迄今為止，我們一直選擇采用安全的方法來處理這些氣體，例如使用催化劑將其轉(zhuǎn)化為水，但這樣做會減少作為燃料的氫能，造成能源浪費。
在伊藤主查所描述的“后半階段”中，工作人員將研究如何減少蒸發(fā)氣體，并利用和處理好它。
與此同時，公司決定召集在“利用”和“處理”技術(shù)方面具有優(yōu)勢的同伴。
上圖為“利用”和“處理”蒸發(fā)氣體的技術(shù)。①、②部分利用氫能，而剩余的氫能將得到處理。
【利用技術(shù)】①通過自生增壓器壓縮燃料
自生增壓器是一種無需使用電力或其他能源即可為燃料增壓的裝置。在蒸發(fā)氣體的狀態(tài)下，壓力很低，發(fā)動機無法直接使用該氫能。
研發(fā)人員的目的是將這些氫能再次變?yōu)槿剂?，因此他們通過自生增壓器將壓力提高2至4倍，以此作為輔助。
目前世界上還沒有可以安裝在汽車上的氫能用自生增壓器，但針對這項技術(shù)的挑戰(zhàn)已經(jīng)開始。
上圖為自生增壓器。左側(cè)儀表盤上顯示的壓力是增壓后的壓力，右側(cè)顯示的是增壓前的壓力。
【利用技術(shù)】②通過燃料電池堆發(fā)電
與諸如MIRAI等FCEV（氫燃料電池車）所使用的大型燃料電池堆不同，現(xiàn)在工作人員正在研發(fā)小型輕量化的燃料電池堆。
自生增壓器中無法使用的蒸發(fā)氣體與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能。
他們的想法是將其用作輸送液態(tài)氫增壓泵的能源，從而提高車輛整體的能源效率。
上圖為小型燃料電池堆。它不是車輛行駛的直接動力，而是用于驅(qū)動增壓泵和其他與液能有關(guān)的裝置。
【處理技術(shù)】③利用催化劑轉(zhuǎn)化為水蒸氣
自生增壓器和燃料電池堆未使用完的剩余氫會通過催化劑轉(zhuǎn)化為水蒸氣，并安全地排放到車外。
催化劑。雖然傳統(tǒng)汽車也已經(jīng)配備，但仍在追求進(jìn)一步的改進(jìn)。
通過加快這三項技術(shù)的研發(fā)速度，力爭在下個賽季將其投入賽事，為此，必須擴大朋友圈。
此外，關(guān)于先前未進(jìn)行說明的減少蒸發(fā)氣體的解決方法，是在2023年5月公布的“超導(dǎo)技術(shù)”。
超導(dǎo)是指在極低溫環(huán)境下電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。目前，如果能將安裝在儲氫罐外部的泵驅(qū)動部分和電機主體置于零下253℃的儲氫罐內(nèi)部，由于電阻的消失，就可以用比現(xiàn)在更小、更輕的電機驅(qū)動泵運行。
據(jù)稱，該方法還可以消除貫穿儲氫罐的熱量傳入路徑，有望將蒸發(fā)氣體減半。
這項超導(dǎo)技術(shù)以下一賽季的實用化為目標(biāo)，正在加快推進(jìn)研發(fā)。
伊東主查
2022年，盡管當(dāng)時搭載液化氫燃料發(fā)動機的汽車尚未完成，我們?nèi)匀辉谫惖垃F(xiàn)場進(jìn)行了技術(shù)展示，以表明“我們想實現(xiàn)這樣的目標(biāo)”。
“由于技術(shù)不足，請大家提供幫助”“加入我們的隊伍吧”，通過向眾多企業(yè)尋求合作，僅用一年時間，我們就讓搭載液化氫燃料發(fā)動機的汽車成功落地行駛。我們希望這次也能做同樣的事情。
關(guān)于豐田追求的形態(tài)，伊東主查這樣描述。
世上還有許多技術(shù)是空白，豐田期望新伙伴提供的是技術(shù)力？還是品質(zhì)？還是成本？負(fù)責(zé)該項目的山本亮介主管提出了這樣的期待：
山本主管
我們正在尋找具有挑戰(zhàn)精神的伙伴。成本等問題可以之后解決，首先希望與大家一起積極參與新的嘗試，提高研發(fā)的速度。
液態(tài)氫COROLLA項目是拓展碳中和選項的重要一環(huán)，自最終賽以來，已經(jīng)有多個企業(yè)和團體聯(lián)系豐田。
我們正在加快擴大朋友圈的步伐，以迎接下個賽季的巨大進(jìn)化。
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