全方面解讀豐田Mirai氫燃料電池車(chē)

前段時(shí)間的廣州車(chē)展，豐田中國(guó)的展臺(tái)上亮出了許多上市不久的重磅新車(chē)，其中不乏全新一代的凱美瑞以及新普拉多等，在筆者拿著相機(jī)對(duì)它們胡拍亂照一通時(shí)，竟發(fā)現(xiàn)展臺(tái)邊緣有一群持幣待購(gòu)的觀眾饒有興致地打量著Mirai，或是出于對(duì)這款路上素未謀面過(guò)的新車(chē)好奇，亦或是被其頗具未來(lái)感的車(chē)身設(shè)計(jì)吸引住了，反正他們就是各種摸各種坐，啥體位都有。就在筆者掛著記者證靠近Mirai的一眨眼功夫，就被他們拉住問(wèn)東問(wèn)西：這車(chē)賣(mài)多少錢(qián)吖、燒油還是用電的吖、進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)車(chē)吖？那一下子恕我這個(gè)汽車(chē)編輯有七嘴八舌那都是說(shuō)不清的，講到底是他們對(duì)豐田這款氫燃料電池車(chē)不熟悉。因此，回來(lái)以后特地撰了這么一篇解析文，希望能夠解決觀眾們的疑問(wèn)。

你可知Mirai的前世今生？

相信不少人對(duì)豐田Mirai的名字都十分陌生，因其未入華，暫時(shí)來(lái)說(shuō)還沒(méi)有相應(yīng)的官方中文名，有些人喜歡音譯成“米娃”，但它的日文名發(fā)音“みらい”——意為“未來(lái)”。

Mirai是豐田FCV（Fuel Cell Vehicle，燃料電池車(chē)）計(jì)劃的產(chǎn)物，早在1992年的時(shí)候，豐田就開(kāi)始研究氫燃料電池汽車(chē)了，當(dāng)時(shí)受限于種種因素才沒(méi)有開(kāi)發(fā)新車(chē)型，而是采用那時(shí)候成熟的汽油車(chē)平臺(tái)去改造成氫燃料電池車(chē)。

但基于現(xiàn)有汽油車(chē)平臺(tái)打造新能源車(chē)并非最佳方案，只有輕量化科技和適應(yīng)新型動(dòng)力系統(tǒng)布局的平臺(tái)，才會(huì)成為最終作品。經(jīng)過(guò)了20年的技術(shù)積累，豐田終于在2013年?yáng)|京車(chē)展推出了FCV概念車(chē)。

直至2014年12月15日，豐田FCV概念車(chē)基本完成了技術(shù)驗(yàn)證，得名“Mirai”并在日本正式上市。與此同時(shí)，豐田斥資200億日元用于提高日本愛(ài)知縣工廠(chǎng)氫燃料電池和燃料箱產(chǎn)能，這筆巨資當(dāng)時(shí)折合人民幣10.4億。

2015年1月底，全球首輛量產(chǎn)氫燃料電池車(chē)豐田Mirai在日本交貨，售價(jià)為723.6萬(wàn)日元（含稅）左右，享受政府補(bǔ)貼后僅500萬(wàn)日元（折合人民幣26.5萬(wàn)左右）就可以拿下，價(jià)格與皇冠HEV相當(dāng) 。

Mirai的工作原理是？

在了解Mirai之前，我們先要搞清楚氫燃料電池（Hydrogen Fuel Cell）是什么，它并不是遙不可及的高深事物，從字面意義上解讀就是使用氫作為原料的電池。

氫燃料電池的基本原理其實(shí)早就被寫(xiě)入了高中化學(xué)課本，并“困擾”著一代又一代學(xué)子，那就是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陰極和陽(yáng)極，氫通過(guò)陰極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陽(yáng)極，從而產(chǎn)生出電能。對(duì)于化學(xué)是語(yǔ)文老師教的同學(xué)則可以簡(jiǎn)單理解為通過(guò)氫和氧氣結(jié)合，產(chǎn)生出電能和水，其中電能就輸出供車(chē)輛使用，水則排出車(chē)外。

那如果把燃料電池這個(gè)技術(shù)運(yùn)用到汽車(chē)領(lǐng)域呢？

所以，大家對(duì)豐田Mirai的氫燃料電池有了個(gè)簡(jiǎn)單的認(rèn)知后，是否覺(jué)得這貨也沒(méi)這么神奇呢？實(shí)則不然，這些小學(xué)問(wèn)背后可是蘊(yùn)含著大道理的，單單燃料電池這一塊豐田就擁有5680個(gè)專(zhuān)利，涵蓋燃料電池堆專(zhuān)利、高壓儲(chǔ)氫罐專(zhuān)利、燃料電池系統(tǒng)控制專(zhuān)利以及加氫站技術(shù)專(zhuān)利等。

我們把目光移回到豐田Mirai上就會(huì)發(fā)現(xiàn)，高壓儲(chǔ)氫罐、儲(chǔ)能電池、燃料電池堆和由動(dòng)力控制裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成的動(dòng)力系統(tǒng)均安裝在底盤(pán)上，共同組成了TFCS燃料電池系統(tǒng)（Toyota Fuel Cell System），接下來(lái)就針對(duì)以上各部分進(jìn)行深入講解。

當(dāng)然了，相信許多人都對(duì)儲(chǔ)氫罐的安全性持懷疑態(tài)度，畢竟內(nèi)部有著這么高的氣壓值，一旦車(chē)輛發(fā)生嚴(yán)重碰撞或者起火自燃的狀況，儲(chǔ)氫罐是否會(huì)爆炸？針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，筆者經(jīng)過(guò)多番查閱找到一個(gè)權(quán)威的答案，如下圖。（BTW，下面那句話(huà)不是Sir說(shuō)的，而是出自豐田Mirai之父——田中義和之口。）

注：至于第三方機(jī)構(gòu)的新車(chē)碰撞測(cè)試結(jié)果呢，筆者翻看了J-NCAP、IIHS、NHTSA、E-NCAP等眾多權(quán)威機(jī)構(gòu)的記錄，均無(wú)豐田Mirai的碰撞成績(jī)，因此我們有理由認(rèn)為安全法規(guī)在氫能源車(chē)這一方面還未完善，因此無(wú)法做出權(quán)威的碰撞測(cè)試。

你以為Mirai只是一輛車(chē)？

如果單純地認(rèn)為Mirai僅是一個(gè)綠色環(huán)保的交通工具，那你就錯(cuò)了，再怎么說(shuō)它還擁有兩個(gè)大容量?jī)?chǔ)氫罐吖，一來(lái)長(zhǎng)途路上口渴了能去后面的排氣（水）管接水喝，二來(lái)手機(jī)玩沒(méi)電還能當(dāng)充電寶。還別說(shuō)，網(wǎng)上真有人直播喝Mirai排放出來(lái)的水呢！

因此，豐田Mirai不僅僅是一輛氫燃料電池車(chē)，它還可以看成是一個(gè)小型發(fā)電機(jī)，只不過(guò)使用的原料是氫氣而不是汽油。

聊一下Mirai的短板

加氫難

就像硬幣都有正反面一樣，所有的事物都有好壞兩面，氫燃料電池車(chē)也不例外。相比起特斯拉Model S四小時(shí)的充電時(shí)間，Mirai那只需3分鐘的加氫速度以及續(xù)航里程看似贏了幾條街。

加氫站的罕見(jiàn)程度有別于我們常見(jiàn)的加油站，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)境內(nèi)已建好的加氫站僅有9座，分布在北京、上海安亭、河南鄭州、大連高新區(qū)、江蘇如皋、廣東佛山和深圳等地。

這也是Mirai遲遲未在國(guó)內(nèi)上市的一個(gè)重要原因。并且建加氫站有異于建充電樁，整個(gè)環(huán)節(jié)中的制氫、儲(chǔ)氫以及運(yùn)輸氫難度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于充電樁。

車(chē)體重

別看Mirai的車(chē)身尺寸跟凱美瑞不相上下，實(shí)際上Mirai的總重量高達(dá)1850kg，比凱美瑞重了整整350kg。那么問(wèn)題來(lái)了，尺寸為4890/1815/1535mm的豐田車(chē)居然這么重？究其原因竟是動(dòng)力部分和儲(chǔ)能部分占了多半空間，而再加滿(mǎn)122.4L氫燃料以及四個(gè)乘客就能輕易突破兩噸這個(gè)大關(guān)了。

寫(xiě)在最后

氫燃料電池車(chē)的量產(chǎn)為我們打開(kāi)了一扇未來(lái)交通解決方案的大門(mén)，與各大國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商趨之若鶩的純電動(dòng)車(chē)相比，氫燃料電池車(chē)的優(yōu)勢(shì)十分明顯，但制約其放開(kāi)手腳的阻撓也相當(dāng)不少。在油價(jià)日益上漲、路上純電車(chē)及混動(dòng)車(chē)比比皆是的今日，氫燃料電池車(chē)這個(gè)領(lǐng)域至今仍處于空白狀，若時(shí)加氫站的數(shù)量得到緩解，Mirai啥時(shí)候入華做第一個(gè)吃螃蟹的人呢？