[汽車點評網(wǎng) 技術(shù)] 關(guān)于新能源動力車型我們已經(jīng)介紹了很多,而對于日本汽車品牌來說,新能源動力則是它們真正在努力發(fā)展的科技,這不僅僅是汽車廠家的努力,并且政府也已經(jīng)意識到了事態(tài)的緊迫性,所以在新能源汽車的輔助設(shè)備上,日本政府也在努力的進行著補充,同時我們不得不承認日本汽車在新能源動力上的科技是先進的。
接近量產(chǎn) 本田FCX
首先讓我們了解一下這款新能源車型,本田FCX Clarity最早于2009發(fā)布,其動力系統(tǒng)使用的是一套燃料電池動力系統(tǒng),分別由一部最大輸出動力134PS/189Nm的永磁同步電動機、一套輸出電能288伏的鋰離子電池以及制動回收等系統(tǒng)所組成,而其燃料則為高壓氫(液態(tài)氫)。
燃料電池系統(tǒng)介紹
燃料電池卻有著混合動力以及純電動車型不能比擬的優(yōu)勢,同時也是被公認為最有可能真正替代內(nèi)燃機動力的新能源動力。它是一種化學電池,通過物質(zhì)之間化學反應(yīng)中所釋放出的能量轉(zhuǎn)化為電能,在工作中,它需要持續(xù)的得到其它活物質(zhì)的供給,即為燃料和氧化劑。同時,因為它是把燃料通過化學反應(yīng)釋放出的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽员环Q為了燃料電池。
燃料電池工作原理
燃料電池的種類很多,而本田FCX Clarity所使用的則是一種比較常見的燃料電池系統(tǒng),即為質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membran:Fuel Cell,PEMFC),采用可傳導離子的聚合膜作為電解質(zhì),其主要由質(zhì)子交換膜、催化劑層、擴散層、雙擊板組成,而其工作原理很像水電解的“逆”裝置,不過這是一套比較復雜的交換過程。
簡單地說,燃料電池的的燃料其實只有氫,在發(fā)生燃燒的時候通過過氫氧化和作用將其所釋放的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽煌ㄟ^熱機過程,也不受卡諾循環(huán)的限制,同時其副產(chǎn)物不會對我們的生存環(huán)境帶來污染,至少其唯一的副產(chǎn)物純凈水只能算是生活必需品。
燃料電池優(yōu)缺點解讀
其實根據(jù)燃料電池車的工作原理來說,其所謂的燃料電池其實就好象串聯(lián)式混合動力車的工作原理,其燃料電池并不是純粹意義上的電池,而是一個輸送電能的“發(fā)動機”,其將化學能轉(zhuǎn)化為電能后輸送給電池,爾后再將電能輸送給電動機,或者其實稱它為串聯(lián)式混合動力車也未嘗不可,但是它的優(yōu)點卻更多:
1、比如它的能量轉(zhuǎn)換的效率更高。過氫氧化和作用將其所釋放的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽煌ㄟ^熱機過程,也不受卡諾循環(huán)的限制;
2、無污染。其排放物僅為可食用的純凈水,或者說開車不需要帶太多的飲用水了。
3、結(jié)構(gòu)簡單。燃料電池車(質(zhì)子交換膜燃料電池)的電池模塊是一種積木化的結(jié)構(gòu),使得電池組的組裝以及維護都非常方便,同時因為其工作為誤解些運動部件,以及工作中只會產(chǎn)生水,所以其在運行中的噪音也會更低。
4、氫能源來源充分。氫是一種來源非常廣泛的能源,且是一種可再生資源,比如可以通過石油、天然氣、甲醇、甲烷等進行重整制氫、光解水制氫等方法得到氫氣。
不過缺點同樣存在,其成本與其它新能源動力一樣會非常高,同時對氫的純凈度要求非常高,以及因為氫屬于活性物質(zhì),所以對于其儲存器具的要求也頗為嚴苛,致使其在科技含量以及成本上都不會比其它新能源動力低,而這些也正是制約燃料電池發(fā)展的主要瓶頸,雖然奔馳汽車在燃料電池方面有著不錯的發(fā)展,但是其瓶頸則依然卡在了電池能量密度、制造成本等問題之上。
永磁同步電動機介紹
本田FCX所使用的電動機是一款永磁同步電動機,其與普通的電動機相比,永磁同步電動機還裝有轉(zhuǎn)自永磁體位置檢測器,用來檢測磁極位置,并以此對電樞電流進行控制,達到對永磁同步電動機驅(qū)動控制的目的;而這種電動機相比于其它電動機的優(yōu)勢則主要表現(xiàn)在因為永磁體取代了繞組,所以結(jié)構(gòu)更加簡單且可靠;因為電機轉(zhuǎn)速與電源頻率保持同步關(guān)系,所以控制電源就可以控制電動機轉(zhuǎn)速;以及體積小、質(zhì)量小并且結(jié)構(gòu)堅固等特點,相對成本更低,更為適合現(xiàn)階段汽車科技的大批量生產(chǎn)。