丰田加速推进氢燃料技术 液态氢发动机已接近量产阶段！

电动车发展这么多年，随着续航里程的不断攀升，充电效率的越来越快，以及充电桩等配套设施的加速布局，已初步形成了油电分庭抗礼的市场格局。

然而这看似两虎相争的局面，实则还有“第三者”在坐山观虎斗！没错它就是氢能源。

众所周知不管是我国还是全世界，都在力争2030年碳达峰，2060年实现碳中和，彻底实现无污染零排放。而要想完成这一目标，不管是再怎么开发燃油车的发动机效率，或者是突破锂电池的极限，都几乎是不可能完成的任务。

那么既然油电这两条路走不通，还有其他路可走吗？

当然是有的。答案就是氢燃料电池。

被视为汽车产业“碳中和”终极解决方案的氢燃料电池车，其实早就有人开始默默入局了。在许多车企都致力于电动车领域之际，丰田便踏上了氢燃料电池车的研发之路，而且早在2014年就在日本上市了世界首款氢燃料电池车型Mirai。

如今Mirai已更新到了第二代产品，其加氢3分钟便可加满，续航可达850km！而现在充电效率最高的特斯拉V4（第四代）超充技术，也仅能做到充电5分钟提升168公里的续航。

你的上限还不及人家的下限，这就是氢燃料与锂电池的绝对天赋差距。而这便是丰田看好氢燃料电池车的原因。

这让我想到了1997年普锐斯问世的节点，在那个人们都追求大马力燃油车的时代，丰田毅然决然开始着手于混合动力车的研发。如今丰田混动车全球累计销量早已突破2000万大关，更是带动了全球车企进入到了油电混动时代。包括本田家的i-MMD混动车，全球累计销量也已突破400万台。中国自主品牌也都有着自家的混动技术，甚至当年很多对混动技术不屑一顾的欧美车企，也都纷纷倒戈。

现在看到新能源车的盛世，再回望丰田研发普锐斯的决定，不得不感慨丰田眼光之长远之独到。

如果说混动车是丰田着眼未来落下的第一颗棋子，那氢燃料电池车便是丰田走出的第二手好棋。

事实上丰田早在30年前就开始致力于氢燃料能源的开发，除了成功打造出世界首款氢燃料电池车型Mirai外，在氢能源动力技术层面上，也成功从气态氢燃料电池车升级到液态氢燃料发动机车。

目前市面上推出的FCEV氢燃料电池车，均使用的是气态氢。而丰田则已经研发出由液态氢为燃料的氢发动机车了。

简单来说就是，丰田将氢从电动车又“退回”到传统内燃机了。因为氢燃料发动机与汽油发动机拥有相同的驾驶感受以及性能表现。甚至就连浑厚的排气声浪也能完美复刻。注意，这可是氢燃料发动机自己发出的声音，而不是像电动车靠模拟发出的。而与汽油机不同的是，氢燃料发动机排出的仅有水和非常少量的氮氧化物。

使用液氢的GR COROLLA概念车

相比于气态氢，液氢不仅能够优化车内空间，还可提升加氢站的效率。以丰田参赛的液氢储罐车为例，1辆车的储存量可为6个车队提供行驶24小时的氢燃料。而且，液氢还不需要设置压缩机、冷却氢时所用换热器等设备，加氢区占用面积仅有以往使用气氢时的四分之一。如此一来，加氢便可像加油车一般方便。

在5月28日，丰田汽车公司派出一辆液态氢动力赛车在富士国际赛车场举行的24小时耐力赛中成功完赛，成为了世界上第一辆参加正式比赛的液态氢赛车。

随后又在6月5日，丰田再次派出两台搭载氢燃料发动机的赛车，分别是GR COROLLA和GR86，再次顺利完赛。要知道，今年搭载了氢燃料发动机的COROLLA跑出了478圈的好成绩，比去年多跑了120圈。此举也让丰田成功向大家展现了液态氢燃料汽车上市之路的可能性。

尽管从技术储备已相对成熟，但丰田表示要想上市发售，还有很多问题亟待解决。因为除了改善动力系统的同时，还要考虑到车辆布局（传动系统、操控系统、乘坐空间、后备厢等车辆布局）的问题。

◆对乘坐空间的追求

尤其是想要实现民用车的量产，车辆后排的乘坐空间的布局就显得十分重要。以参赛的搭载了氢燃料发动机的COROLLA为例，其在后座上放置有4个储氢罐。如果后座要坐人的话，就需要考虑采取应对措施，比如将燃料罐的体积缩小，将其移到后备厢处等。

搭载氢燃料发动机的“COROLLA CROSS H2概念车”

事实上，丰田已经开始致力于液态氢燃料电池车的量产化进程，在赛事期间便对外展示了一款名为，“COROLLA CROSS H2概念车”。该车以COROLLA CROSS为基础改造而来，配备了与氢燃料发动机COROLLA相同的3缸涡轮发动机，并配有2个储氢罐。

◆通向量产的10阶销售之路

面对量产上市的销售之路，丰田制定出了10个阶段，其中前4个阶段为动力传动部分，分别包括有燃烧及组件技术研发、性能研发、油耗研发以及排放量研发。随后5-9阶段为车辆布局部分，包括功能可靠性/对策、燃料罐小型化、实证评价、完善驾驶性能以及优化NVH。而到了第10阶段，丰田才允许车辆推向市场销售。

对此丰田新晋社长佐藤恒治表示：“我们的目的不是量产化，而是以量产化为目标发掘更多液态氢燃料电池车的问题。如果只考虑赛场，那么现在的车辆总体布局也不妨碍正常行驶，但如果要实现量产民用化，就不得不进行更深一步的探索研究。”

同时，佐藤社长还透露丰田目前对氢燃料技术的掌控，已经达到了第5阶段，但要想往更高的目标进发时则会困难重重。因为要考虑到各种山石滑落、天气恶劣、高原缺氧等各种难题。因此，对于氢燃料发动机的研发，丰田并没有急于求成，而是做好了如登山般的心理准备，不求速度，但求稳步向上。

而面对那些质疑制造氢也需要电，也并非完全环保的声音，丰田表示将用MIRAI培育的氢能“应用”技术活用到“制作”技术上，形成自循环型的开发。

事实上，日本电装曾在今年3月验证了这一自循环型的可能性，其中电解水的制氢装置，和将水电解制氢的装置中，相同的电池使用零件率高达九成。而这正是应用了MIRAI的燃料电池技术。对于制氢，丰田已蓄势待发。

此外，丰田还发现可以使用泰国鸡粪产生的生物气体制造氢能，并与三菱化工机共同研发的实证机器，未来也将引入泰国，推进现地的成制造和消费。

放眼于整个世界，日本掌握着全球83%的氢技术专利，而丰田则占其中的48%!其氢燃料车可以说是一骑绝尘。不过丰田也并没想着一家独大，而是选择放开资源，与世界和国内的众多车企都有氢能源方面的合作。

其中丰田与国内合作的品牌包括有一汽、东风、广汽、北京汽车、海马汽车以及比亚迪等多家车企。助力推进在中国的氢能利用，推广普及氢能社会面临诸多课题。

国际方面，宝马曾在2021年慕尼黑车展期间推出一款iX5Hydrogen车型，新车基于宝马X5 M打造，采用了第五代eDrive电力驱动系统，其搭载的氢燃料电池技术便是与丰田合作研发而来。

受丰田影响，奔驰和现代也都在近些年开始加入到了氢能源的战局。其中奔驰主要应用于商用车领域，包括推出有GenH2液氢重卡，携带有两个共80公斤的液氢储罐，同时还提供有2个功率达150kW的燃料电池系统，行驶里程可达到1000公里以上。

同时，戴姆勒卡车正在与林德合作开发一种处理液氢的新工艺“深冷液氢”（sLH2技术），这种创新工艺具有存储密度更高、加注更为便捷等优势。两家公司计划于2023年在德国的一个试验站首次为原型车进行加注。

而韩国现代汽车也早在1998年便开始研发氢燃料电池车，时至今日已推出有ix35 FCEV、Nexo以及氢燃料电池重卡XCIENT Fuel Cell等多款氢能量产车型。并承诺计划在2028年率先成为全球首个旗下所有商用车型均搭载氢燃料电池系统的汽车制造厂商。

而在2021年现代集团更是对外发布了“氢能愿景2040”规划，提出了截至2040年在交通及各个领域通过引入全新技术普及氢能的计划，并正式发布对氢能和氢能社会的未来愿景。

丰田始终认为，“环保技术只有普及才能真正为环境做出贡献”，因此面向碳中和目标的实现，丰田致力于包括氢燃料电池技术、纯电动、混合动力等在内的全方位环保技术的应用和普及。

虽然氢能源车发展潜力很大，但目前仍处于初期阶段，而现阶段毫无疑问BEV电动车才是主流王道。丰田不可能放着眼前的大蛋糕不馋，而一心投入到氢能源的开发。

同时丰田还积极自研锂电池的开发，通过电池高能量密度化与空气动力等车辆效率的改进，搭载性能版电池的汽车，续航里程将是以往车型的2倍，可达1000km，并且预计成本能降低20%，实现快充不到20分钟的目标。

甚至还公布了全固态电池的新消息，号称可以“改变BEV游戏规则”。据悉，丰田已发现了实现全固态电池量产的新技术。未来，待成本问题解决后，将全面投入到量产工法的研发工作中。

◆写在最后：

上面说了那么多电车和氢车，看似油车已经退出了历史舞台。其实也不尽然，首先要知道，只要有石油就会有油车。尤其是对于中国这样一个大国来说，如果只保留单一的电车体系是极度危险的。而保持一定比例的油车份额，才是国家交通安全战略的需要，也是能源配置安全的需要。

其次，电车真的比油车环保吗？也不尽然。放眼全市场寿命周期内，在全生产制造和报废回收的循环内，电车是否比油车更环保，这还是一个有待进一步论证的课题，现在并没有一个明确的结论。

其实面对汽车行业多能源技术路线的“竞争”，我们不应该是抱着割裂的，非黑即白的观念看待，而是共存互补、相互融合的。所以在未来5到20年内，世界车市将会是HEV、BEV以及FCEV多赛道并行的格局。

显然，不管哪种动力成为了最后的赢家，早已布局好三条赛道的丰田都不会是输家！