在与如火如荼的2014广州车展同期进行的2014洛杉矶车展之际,奥迪和群众品牌团体在新动力范畴发力,总共拿来了三款氢燃料电池车——结构立异的插电式混合动力燃料电池轿车奥迪A7 Sportback h-tron quattro、高尔夫SportwagenHyMotion混合动力燃料电池轿车以及意外出现在展馆外面用来接送媒体的Passat HyMotion(跟高尔夫Sportwagen HyMotion驱动结构如出一辙)。这显着是对丰田11月18日发布Mirai氢燃料电池车做出的光秃秃的应战啊!
奥迪A7 Sportback h-tron quattro
因为都是一个集团下的技能,所以三者用的氢燃料电池技能也是同宗同源,都选用了群众集团自主研制的第四代的100千瓦低温质子交流薄膜技能(PEM)的燃料电池仓库。尽管现在还没有投进量产商场,但咱们由此也能看到群众的燃料电池技能储备现已进入了第四代,而且第五代技能也现已在研制当中了。
高尔夫SportWagen HyMotion
从露脸的三款车来看,群众其完结已预备好将燃料电池技能应用在能够大批量出售的热销车型上,而不是像丰田Mirai那样是个孤立的我们都不知道的新车型。群众集团担任燃料电池研制的乌尔里希·哈根伯格博士称燃料电池最大的劲敌实践上是长续航的纯电动车,现在还无法确认终究哪种技能更适合大规模遍及。
Golf SportWagen HyMotion结构图
关于新动力的技能道路挑选以及车型渠道的挑选,折射出群众集团的最显着的目的,那就是将模块化渠道的潜力发挥到极致,比方群众用了MQB渠道和奥迪用了MLB渠道。这样规划的终极目标是完结群众集团高层抱负的超级柔性出产——同一辆车在同一个出产线上能够出产处汽油型、柴油型、天然气型、插电式混合动力型、纯电动型以及最新的燃料电池类型。
关于燃料电池仓库
燃料电池就叫电池呗,为什么后边还要跟一个“仓库”呢?实践上群众的燃料电池是由300片彼此独立的“电池”一个挨着一个组成的仓库,相似多米诺骨牌相同摆放。每一片都有一个独立的聚合物薄膜与两片的铂金催化剂板。在PEM燃料电池中,氢气被输往阳极,在那里裂解成质子和电子。质子经过薄膜结构与氧气发生化学反应结组成水蒸气,与此同时电子则被薄膜所阻隔并经过阳极传到出去形成了电力,这便是燃料电池作业的底子原理。取决于能耗负载的不同,每一片电池都能发生0.6~0.8V的电压,整个电池仓库就能总共输出约230~360V的电压。
奥迪A7 Sportback h-tron quattro解剖图
除了底子的结构之外,燃料电池仓库还需求一个涡轮增压器来强制运送空气进入电池中、一个用来循环剩余氢气以进步使用功率的电扇和一个冷却用的泵。这些组成都由电力驱动而且直接从燃料电池仓库中取电。
奥迪A7-h-tron结构图
燃料电池组外部还有一个额定的冷却循环体系,用来冷却燃料电池。一个热交流器和一个主动调理的电加热器用来充任暖风体系。燃料电池作业温度在80摄氏度,对冷却体系要求比内燃机严厉一些,可是能量使用功率却高达60%,是内燃机的两倍!冷启动功能也不错,能够确保在零下28摄氏度正常作业。
奥迪A7-h-tron结构图
奥迪对丰田Mirai的有力回应——A7 Sportback h-tron quattro
奥迪A7 Sportback h-tron quattro作为燃料电池插电式混合动力轿车(以下简称A7h-tron),姓名听起来就现已非常杂乱了,实践结构更杂乱。它的发动机舱内安置了一个燃料电池仓库,后备箱下面安置了8.8千瓦时的锂电池组,前后轴各安置了一个电动机,形成了前后双电机的相似特斯拉P85D的“四驱”结构。每个电机都有85千瓦的功率和270牛米的峰值扭矩,这样的组合调配总共可提供170千瓦的功率输出,将燃料电池车的功能指标推到了一个准功能车等级。而且因为双电机无需机械传动的结构优势,quattro成了 e-quattro,扭矩输出操控电子无极调理,是传统机械结构底子无法完结的。
Audi-A7 Sportback h-tron quattro发动机舱
别的一个值得注意的是,燃料电池作业的仅有“废气”是纯洁水蒸气,所以排气管也不必考虑耐高温或许耐腐蚀,直接用轻量化塑料管路就能够完结,减重不少。已然叫“混合动力”,A7 h-tron一定有许多的驱动形式可选,在全燃料电池形式下,行进100公里大约需求1公斤的氢气,从能量视点来换算成汽油的话,大概是3.7升。而储氢罐在700个大气压下能够贮存5公斤的氢气,所以理论上支撑500公里的续航路程是很简单的。
奥迪A7 Sportback h-tron quattro
假如加上8.8千瓦时锂离子电池组的电力,还能额定添加的50公里纯电路程,而这个电池是能够经过动能收回和充电装插电来弥补电量的,所以A7 h-tron被称为插电式混合动力燃料电池轿车。
氢气的加注也跟加油相似,加满氢气只需3分钟的时刻,比纯电动车的充电时刻快上数十倍。而这辆车只需7.9秒就能够完结停止到100公里/小时的加快,最高车速180公里/小时。别的一个值得注意的是为了在质量散布上做到一个平衡,当然还有其他结构性的考虑要素,奥迪A7 h-tron在后轴之前以及车身中心通道共规划了四个储氢罐(丰田Mirai规划了两个储氢罐)。为了确保高压下的安全,储氢罐选用铝合金外壳并在外围包裹一层碳纤维强化塑料的维护壳,跟宝马i3/i8的车身是同一种资料。
电动邦小结:
从2013年开端奥迪就启用了一个氢气工厂,经过风能发电来电解水,发生氢气和氧气。所以理论上氢燃料电池也能够做到像纯电动车那样,彻底做到动力可再生而且零排放。别的一个更显着的优势是,加氢站的建造,能够经过加油站的技能晋级改造来完结,所以理论上比较快速充电站的建造本钱和技能可行性更合理。