探尋氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)與量產(chǎn)的進(jìn)程！日本超級(jí)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(duì)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(jí)耐力賽在富士國(guó)際賽車場(chǎng)（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(dòng)機(jī)的GR COROLLA和使用了碳中和燃料的GR86，順利完成了比賽。

對(duì)于搭載了氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的COROLLA來(lái)說(shuō)，這次比賽正好在它首次挑戰(zhàn)超級(jí)耐力賽的1年后。今年與去年相同，約有4小時(shí)的停站時(shí)間，不過(guò)，因?yàn)檐囕v的性能有所提升、油耗狀況有了改善、加氫時(shí)間縮短等原因，今年搭載了氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的COROLLA跑出了478圈的好成績(jī)，比去年多跑了120圈。

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

應(yīng)該聽(tīng)到了大家的呼聲，豐田在這次比賽期間舉行的記者招待會(huì)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(kāi)說(shuō)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(jí)耐力賽預(yù)賽的同日,豐田召開(kāi)了記者招待會(huì)。來(lái)自GAZOO Racing公司的佐藤恒治President通過(guò)下面這張示意圖為大家描述了目前氫燃料發(fā)動(dòng)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(gè)階段，每個(gè)階段稱為一個(gè)“階段”

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

誠(chéng)然，我們已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是要想上市發(fā)售，還有很多問(wèn)題亟待解決。

大家請(qǐng)看，圖片的下半部分羅列了以發(fā)動(dòng)機(jī)為中心的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)步驟，“4階段”便是其中的一個(gè)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(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)步的同時(shí)，還要考慮到車輛布局（傳動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、乘坐空間、后備箱等車輛的布局）的問(wèn)題。

對(duì)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(lái)越重要。

目前，參加比賽的搭載了氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的COROLLA在后座上放置有4個(gè)燃料罐。如果后座要坐人的話，就需要考慮采取應(yīng)對(duì)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(shí)現(xiàn)了上述車輛布局的實(shí)證試驗(yàn)車在富士國(guó)際賽車場(chǎng)的活動(dòng)廣場(chǎng)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(dòng)機(jī)COROLLA相同的3缸渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，底下還有2個(gè)儲(chǔ)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(chǔ)存，因此儲(chǔ)氫罐的形狀為圓筒形，相對(duì)而言儲(chǔ)存液氫的形式自由度則更高，便于優(yōu)化占用空間。

可實(shí)現(xiàn)在車廂后座裝載更多燃料儲(chǔ)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?chǎng)地的液氫儲(chǔ)罐車，1輛車的儲(chǔ)存量可為6個(gè)車隊(duì)提供行駛24小時(shí)的氫燃料。

而且，液氫還不需要設(shè)置壓縮機(jī)、冷卻氫時(shí)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(shí)的四分之一。

如此一來(lái)，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(duì)競(jìng)爭(zhēng)力。

*目前加氫工作是在遠(yuǎn)離維修區(qū)的移動(dòng)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(shí)用化目前還面臨很多課題。如填充或儲(chǔ)藏氫時(shí)，如何保持低于-253℃的溫度，如何應(yīng)對(duì)儲(chǔ)氫罐中自然氣化的氫等，與氣氫有著許多不同的難點(diǎn)需要克服。

針對(duì)投入比賽實(shí)戰(zhàn)，GR車輛研發(fā)部的高橋智也部長(zhǎng)對(duì)研發(fā)情況的說(shuō)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。”

通向量產(chǎn)銷售之路

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

譬如，賽場(chǎng)上的汽車會(huì)使用油門(mén)從關(guān)閉到全開(kāi)的全部動(dòng)力系統(tǒng)區(qū)域，而街道上的車輛一般不會(huì)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(shuō)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(shí)在這次比賽中仍然發(fā)生了早燃問(wèn)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(duì)道遠(yuǎn)且長(zhǎng)的這條通往市場(chǎng)營(yíng)銷之路，佐藤President對(duì)現(xiàn)在豐田所在攀登位置進(jìn)行了說(shuō)明。

回望去年排除萬(wàn)難參賽，滿身瘡痍地完成了氫燃料發(fā)動(dòng)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(jiàn)風(fēng)景早已今非昔比。