2018年2月6號,我們地兄弟媒體車云網(wǎng)在韓國首爾附近的Speedway賽道上,測試了現(xiàn)代汽車推出的全新一代燃料電池車NEXO(下文簡稱“NEXO”)。
NEXO,是現(xiàn)代汽車自2014年推出世界上第一款燃料電池車“途勝ix”之后的第二代FCEV產(chǎn)品(Fuel Cell Electric Vehicle,燃料電池車的簡稱),其不但通過各項技術(shù)改進,實現(xiàn)了對“途勝ix”多個技術(shù)指標(biāo)的超越,同時還順應(yīng)時代需求,在駕駛自動化方面補齊了第一代產(chǎn)品沒有這些未來功能的遺憾。據(jù)悉,NEXO未來的售價或?qū)⑦_到4萬美金。
那么,為什么一些人在電動車羽翼尚未豐滿之時,還要同步進行FCEV的研發(fā),并把它定位于新能源的終極未來呢?
1、FCEV與電動車一樣具有極佳的環(huán)境親和力和高能效水準(zhǔn)
從消費者體驗角度來說,氫燃料電池車和常規(guī)電動車能提供極為相似的駕駛感受,因為二者都是以電機驅(qū)動車輛,只是電動車消耗的是電池中的電能,而FCEV則通過氫燃料電池組,把儲氫罐中的氫氣通過和空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成電能和純水,并把這部分電能提供給電機罷了。因此,向環(huán)境中只排出純水的NEXO,和電動車一樣,在使用過程中不會對環(huán)境造成任何污染。
同時,新一代的NEXO,通過對發(fā)動機艙蓋下的電機、驅(qū)動單元和燃料電池堆進行優(yōu)化和高度集成,不但讓系統(tǒng)體積和重量都有所下降,還把系統(tǒng)效率大幅度提高到了60%,輸出功率也從129馬力提高到了154馬力,這不但意味著其在加注同等重量氫氣的條件下,可以跑更遠的距離,還可以跑得更快(極速從160km/h提高到了179 km/h)。
2、FCEV不受充電速度困擾,且續(xù)航能力更強
由于FCEV可以像加油一樣為車輛加注氫氣,且氫氣儲量也可以通過擴展儲氫罐來直接擴容,所以車云菌在賽道上駕駛的這輛NEXO,可以在5分鐘之內(nèi)為3個儲氫罐加滿體積為(52.2)X3升的氫氣,并在更高的系統(tǒng)效率幫助下,實現(xiàn)609公里的續(xù)航里程(按照韓國計算標(biāo)準(zhǔn)),而上一代的FCEV“途勝ix”,用一大一小加起來總共140升的儲氫能力,僅僅能實現(xiàn)415公里的續(xù)航里程。
從一大一小的兩個儲氫罐到眼下NEXO采用的三個相同的儲氫罐設(shè)計,不但意味著NEXO儲氫系統(tǒng)的儲氫能力稍有提升,同時也使其布局更加靈活方便,既可以與電池等系統(tǒng)配合為后備箱騰出更大的空間,設(shè)計更規(guī)整的內(nèi)部形狀,又能大幅度降低整個系統(tǒng)的制造難度;即便是儲氫罐的數(shù)量從2個增長到了3個,但NEXO整個儲氫系統(tǒng)的重量卻從127.5kg下降到了111kg,這直接提高了氫重量在整體燃料系統(tǒng)重量里的比率。
3、可改善的低溫啟動性能
對依靠電力驅(qū)動的車輛來說,低溫啟動是一個影響市場是否會接納該車型的重要問題。在現(xiàn)代第一代FCEV上,“途勝ix”在18攝氏度的氣溫下,從插入鑰匙到車輛駛離需要90秒的時間;而在車云菌測試NEXO的韓國Speedway賽道上,當(dāng)?shù)氐囊归g氣溫肯定會低至零下十幾度,即使是車云菌試車的白天,環(huán)境溫度也都保持在零度以下,不過即便如此,車云菌周圍的NEXO依然工作如常。
▲ 燃料電池組在給車載高壓電池充電(此時NEXO為“怠速”狀態(tài))
根據(jù)從外媒得到的信息,NEXO采用新技術(shù)的燃料電池系統(tǒng),在零下30攝氏度時只需花費30秒便可反應(yīng)生電,而這個階段內(nèi)車輛行駛所需要的電能,則可以通過車載的高壓電池組來提供(容量1.56千瓦時,比第一代FCEV車型所用的鋰電池組大64%)。
而且,車云菌在實際測試過程中也發(fā)現(xiàn),自己駕駛的那輛NEXO在“熄火”之后,經(jīng)常會繼續(xù)工作一小會兒,然后從車輛左后方主動排出一小股水。據(jù)車云菌推測,這個功能設(shè)計就是為了把燃料電池系統(tǒng)中不必要的水給“清理”出來,以防止在環(huán)境溫度過低時這些水在燃料電池組內(nèi)結(jié)冰,影響系統(tǒng)的再啟動。
4、電動車不可或缺的“神隊友”
在電動車逐步普及的過程中,有一個設(shè)想一直在努力盡早實現(xiàn),那就是當(dāng)電動車能達到一定數(shù)量且我們擁有了一個智能電網(wǎng)的時候,每一個連接在終端充電樁上的電動車,都可以像一個“移動充電寶”一樣,在電網(wǎng)高峰用電時回補電網(wǎng)所需電力,而在電網(wǎng)用電低谷時,用差異化電價去盡可能充電,從而給整個智能電網(wǎng)的用電曲線實現(xiàn)“削峰平谷”的作用。
相比于電動車在終端對移動電網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用,氫燃料電池車在前端發(fā)電環(huán)節(jié)對能源的高效利用也一樣重要。比如說,一個為特定區(qū)域設(shè)計的發(fā)電站,必須按照該區(qū)域電網(wǎng)的最高用電量來設(shè)計,那么在電網(wǎng)用電的低谷期,發(fā)電站即使適當(dāng)調(diào)整自己的發(fā)電功率,但發(fā)出來的電在沒有用完的時候依然不得不浪費掉。
▲ NEXO的駕駛檔位按鈕設(shè)計很有意思
在這種情況下,如果市場上存量的氫能源車可以形成固定的氫能需求,那么這些發(fā)電站發(fā)出來的多余的電能,就可以輸給制氫工廠去生產(chǎn)氫氣,作為一種看得見摸得著的能源介質(zhì)物質(zhì),氫氣就像燃油一樣,可以長期穩(wěn)定地儲存在容器中(不發(fā)生泄漏的前提下)并進行運輸,且不會像電池中的電那樣無法長期保存。
5、汽車智能化的更好載體
作為一種設(shè)計初期就可以具有的功能,一輛燃料電池車隨時可以變形為一個小型應(yīng)急移動電站,在一些緊急情況(地震或者大面積停電)或者戶外露營時,一輛FCEV的發(fā)電能力足夠支撐一個小家庭的基本用電需求。因此,燃料電池車在補充燃料便捷的前提下,便可以搭載足夠多的車載電氣系統(tǒng)(比如更高效的照明系統(tǒng)和更多的傳感器),用以實現(xiàn)更豐富的智能化功能。
在車云菌測試的這一代NEXO上,它就采用了現(xiàn)代最新的車道輔助(LFA)和高速公路駕駛輔助(HDA)系統(tǒng),其中,LFA系統(tǒng)做了更精確的調(diào)教,HDA則基于自動駕駛SAE L2級設(shè)計。NEXO的硬件傳感器使用了攝像頭,高精度GPS模塊和地圖數(shù)據(jù)。這意味著當(dāng)車輛“看不到”車道線時,也能依靠GPS和地圖數(shù)據(jù)使自己保持在車道中心(技術(shù)細節(jié)參考自CES時國外媒體對NEXO的報道,但相應(yīng)功能在車輛上確認無誤)。
此外,駕駛員可以用鑰匙遙控實現(xiàn)的側(cè)方位停車、倒車入庫等功能,也是現(xiàn)代FCEV車型家族第一次實現(xiàn)(利用上圖的遙控鑰匙)。
■ 結(jié)語
基于以上內(nèi)容,我們可以了解到,無論是與電動車相近的環(huán)境友好性,還是等同于燃油車一樣的便利燃料加注方式,或者說是對電網(wǎng)電能的調(diào)節(jié)能力甚至是對未來電氣化技術(shù)的先天接納優(yōu)勢,這些優(yōu)點都足以促成像NEXO這樣的燃料電池車成為日后新能源汽車不可或缺的一部分;同時,基于現(xiàn)階段氫燃料電池車相比電動車在燃料加注和儲能性方面的獨特優(yōu)勢,其在未來與電動車搭配成一對兒功能互補的“搭檔”型新能源技術(shù)可能性非常大。
而就此次車云菌接觸的NEXO來說,其已經(jīng)能提供非常棒的駕乘感受:在搭載乘客之后,NEXO接近2噸重量的車身依然可以提供非常穩(wěn)健且操控精準(zhǔn)的道路表現(xiàn),而電動機強大的扭矩和先進的燃料電池組又使其具有了線性、快速且安靜的加速能力。
但是,受制于基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的建設(shè)不足,像電動車尤其是燃料電池車這樣具有廣泛應(yīng)用前景的新能源車型,依然無法盡早普及。譬如說,眼下現(xiàn)代汽車在美國銷售的“途勝ix35”燃料電池車(基于第一代產(chǎn)品),就只能在氫能源試點的南加州向消費者提供租賃服務(wù),同一個區(qū)域內(nèi),還集中了來自于豐田和本田兩個競爭對手所生產(chǎn)的兩款燃料電池車型,但即使如此,在該區(qū)域內(nèi)的氫燃料電池車依然無法輻射到充氫網(wǎng)絡(luò)覆蓋之外的其它地區(qū)。除此之外,氫燃料電池汽車在現(xiàn)階段過高的制造成本、車輛設(shè)計難度大以及如何進一步實現(xiàn)氫燃料電池組的小型化、輕量化和高效化,也是FCEV自身要解決的難題。
到2020年,韓國現(xiàn)代計劃讓韓國道路上行駛著10000輛燃料電池車,把韓國本土的加氫站數(shù)量從20個增加到100個,同時還要推出一款新的燃料電池車以滿足市場需求。如果其希望再進一步擴大燃料電池車的銷售,就必須尋找更有潛力的新興市場。在這個背景下,依然對燃料電池技術(shù)提供高額補貼的中國市場很難說不會成為現(xiàn)代汽車的下一個目標(biāo),而現(xiàn)代汽車在中國的合資伙伴北汽集團,也擁有足夠雄厚的實力和政策影響能力,去迎接像NEXO這樣的新能源車盡早落地。至少,對眼下具有了HEV、EV、PHEV三種新能源產(chǎn)品的北京現(xiàn)代來說,NEXO在世界范圍內(nèi)的成熟亮相,也為其應(yīng)對新能源的技術(shù)競爭打通了一條新思路。