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95kW,寿命5000小时的燃料电池发动机能带什么车?

 车界清凉油 2021-07-27

几天前发了一条关于长城氢燃料电池发动机的消息,在平台上看到一些车友的热烈讨论,主要就是针对最大功率和系统寿命的。

长城氢燃料电池参数

发完文章再看讨论的时候,发现自己露怯了,还是在用传统燃油发动机的观念来看待新产品,如果有误导各位读者的地方还请多多见谅。

对于新生事物每个人都需要一个学习的过程,露怯也属正常,有错能改就是好同志(俺本人),下面就从燃料电池的角度再和各位共同探讨研究一下长城这款燃料电池发动机产品的几个关键参数。

峰值功率95kW

峰值功率95kW,换算过来是129马力,129马力在目前的燃油发动机大概是飞度1.5自吸(131马力)或者大众1.4T低功率版发动机(131马力)的水平,这个功率比长城主打的1.5T发动机(150/169马力)低很多,单看数字的话貌似靠这个燃料电池发动机带哈弗H6是有困难的。

但是,

我们在讨论这个发动机的时候,可能都忽略了一点,燃料电池发动机其实要和一定容量的动力电池发动机搭配使用的,也就是说车辆的最大驱动功率不仅仅是依靠燃料电池,而是可以同时靠燃料电池和动力电池双供电。

燃料电池汽车主要结构

一旦有了动力电池的加入,一辆氢燃料电池车能够输出的最大功率基本上就和其本身的95kW关系不大,而主要取决于电机功率和动力电池容量了。

咱们以加速能力百公里4.3秒的比亚迪唐DM为例子来看,搭配了一块18.5kWh的电池,结合原来的2.0T发动机,就有了最大431kW(586马力)的最大功率输出,其中电池加电动机占了大头,占了290kW。

百公里加速4.3秒的唐DM

唐的例子告诉我们,只要有足够容量的电池,新能源汽车所能发挥的最大功率其实和用的什么发动机关系不大。

再比如理想ONE,搭载的那款1.2T发动机不过就是131马力,但是电池驱动电动机最大功率是240kW(326马力),驱动2吨多重的车毫无压力。

所以,如果拿这个95kW的燃料电池发动机配上合适容量的动力电池驱动汽车的话,完全可以达到唐,理想one和蔚来ES8的动力水平,丝毫不会存在动力不够用的情况,而且燃料电池和动力电池的配合技术难度没有唐DM那么复杂。

氢燃料动力电池为什么还要搭配动力电池?这就涉及下面要谈的第二个问题。

系统寿命5000小时

看到这个寿命5000小时,估计大家的第一印象和我一样,怎么会这么短,如果开出租或滴滴的话,一天十几小时,一年下来这发动机不就报废了吗!

这样的产品,那肯定只能算是不成熟的实验室产品!其实这个5000小时还真不是每天跑十个小时那么回事儿。

首先,这个系统寿命是指满负荷运转的寿命,和搭载在车辆上的使用情况不一样。没有任何乘用车会一直用到95kW满功率驱动,除了启动和加速阶段,一般乘用车120公里每小时巡航所用到的功率只有20~30kW,低速巡航要求更低,也就是说多数情况下20%左右的发动机负载水平就足够了。

正因为汽车运行的不同工况对于发动机功率需求的可变性,所以,燃料电池发动机除了本身的输出功率适配能力之外,也是要搭配一块可充电的动力电池,来满足不同的动力需求。其工作模式无外乎以下三种:

  • 高功率加速模式,燃料电池和动力电池一块儿输出,提供最大输出功率

  • 低功率巡航模式,燃料电池低负荷运转驱动汽车,同时也可以为为动力电池补电。

  • 纯电模式,燃料电池可以不启动,完全用动力电池驱动(这个和插电是一样的)

按照燃料电池大部分时间低负荷运转,少部分时间满功率运转,甚至短途可以不启动的这种工作方式,满负荷5000个小时的寿命计算下来可以支撑的总里程将是百万公里级,这个数量级即便是跑出租和滴滴也是完全够用的。

尽管和插电混动车型一样,燃料电池汽车也需要搭载一定容量的动力电池,但是燃料动力电池本身就是能高效率输出电能的,所以这个动力电池主要起一个buffer作用,不需要外接充电,当然也不需要像ES8,特斯拉那样为了提升续航搭载大几十kWh的电池,不仅电池成本高,大体积和重量的电池包也增加了车身设计的难度。

**本文只是定性讨论,汽车技术很复杂,量产车研发过程要复杂严谨的多

充能和续航

长城这次只是发布了燃料电池发动机,量产车计划是2021年,但是估计很多朋友关心燃料电池汽车的充能和续航能力,这里我们拿日本Mirai的部分数据给各位参考一下

储氢罐  700大气压(70Mpa)高压储氢罐,用了两个氢罐总体积122升,实际储氢5公斤,下图平均速度21公里每小时百公里耗氢不到2kg,省的情况下可以到0.7kg。

储氢罐确实还是个小麻烦,一个是大家普遍担心高压氢罐安全问题,另外就是体积还比较大,不过充氢是很快的,一般5分钟左右就可以了,比充电快的多。

燃料电池汽车新生事物,不能简单的用传统燃油车认知去看待燃料电池发动机的一些指标和参数,技术在不断进步,每个人的观念也应该及时跟上时代。

和大家一起学习,和各位共勉!这里是车界清凉油,一个崇尚理性探讨的汽车小号,喜欢您就关注一下呗!

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