随着交通与环境的联系越来越紧密,全球汽车制造商都在尽其所能提高车辆的环保性能。日本汽车制造商几十年来一直在研究如何利用氢能源,此前丰田Mirai和本田Clarity两款零排放燃料电池乘用车的发布,开启了氢燃料汽车第一次真正意义上的商业化进程。尽管丰田近期也开始制造电池电动车,但它仍然坚定地致力于燃料电池车辆的研究。随着丰田Mirai乘用车在世界各地的运行,丰田开始了它的另一个项目——燃料电池商用车的研究与推广。“丰田正在公共交通领域做我们所能做的。”丰田在一份声明中表示。

丰田FC客车即将运营

近日,丰田汽车表示,其氢燃料电池客车——丰田FC客车计划于今年正式上路运营。据了解,丰田FC客车使用镍氢电池,车身长10.5m、宽2.49m、高3.34m,可承载77人,座位数27个,其中包括驾驶员座位。它的燃料电池系统是丰田2014年上市发布的Mirai氢燃料乘用车的升级版。“这次升级主要是为了能够承载更重的负荷。”丰田在声明中说。丰田FC客车配装有一对电机,单机功率为114kW、扭矩为338Nm,因此,总共可以提供228kW的功率、676Nm的扭矩。

充满燃料后,丰田FC客车可行驶124英里(约200公里),燃料加注可以在10分钟内完成,车辆行驶时非常安静,最重要的是排放物仅有水蒸气,可以说是“终极环保车”。丰田FC客车的价格大约在1亿日元(约合600万元人民币),成本大约是普通柴油客车的4到5倍。据介绍,丰田FC客车是丰田和日野联合开发的,他们以日野混合动力客车为蓝本,其中日野负责车身及底盘技术,而丰田则专注于燃料电池动力系统。

丰田燃料电池系统(TFCS),最开始是为丰田Mirai燃料电池乘用车开发的。这个系统把纯氢与空气中的氧气相结合,最终产生电流使车辆运行。与内燃机相比,丰田燃料电池系统具有更好的能量转换效率,而且有更优秀的环保表现,即没有二氧化碳等温室气体排放。

丰田FC客车携带10个燃料罐,共装着600升氢气,可以输出235kWh的电量,几乎是特斯拉Model S电池输出量的3倍。这正是丰田FC客车可以作为外部电源的原因。“在发生灾难或紧急情况时,丰田FC客车可作为高性能发电机提供电力。”丰田在声明中解释说,“FC客车的燃料电池能够产生足够的电量,照亮整个疏散场所,例如学校的体育馆。”

推动氢能源社会计划

早在2009年,日本政府就鼓励发展氢能源汽车,在2014年,更是将建设氢能源社会确定为国家发展战略,计划在2030年实现氢能源社会的基础建设。在日本政府建设氢能源社会计划的推动下,丰田把自己的燃料电池技术应用到城市公共交通领域也就不出意外了。

丰田FC客车曾在2015年7月进行实际道路测试,得到了日本东京都交通局的大力支持。整个道路测试主要考核其在东京市中心区域,拥堵及频繁变换车道工况下的行驶性能。当时,丰田FC客车计划于2016年上市,不过后来不知什么原因,并未在2016年发布。

据了解,东京都政府为了在2020年东京奥运会与残奥会期间,实现建立“氢能源社会示范区”的目标,除准备推广6000辆燃料电池乘用车外,还将逐步将东京都营客车替换为燃料电池客车,进一步推动燃料电池客车的应用和产业化。此前,东京都政府表示,丰田FC客车经过了多次实际道路的测试,东京都交通局已经订购了2辆丰田FC客车,计划在固定的公交线路上使用。东京都交通局表示,这是为了帮助公众理解以及适应,使用燃料电池公交车作为公共交通工具。鉴于此,丰田FC客车有可能在近期首次销售。

此外,日本政府曾表示,为2020年东京奥运会和残奥会做准备,将斥资60亿美元来改善东京的交通基础设施,比如道路、机场、铁路以及港口的升级。这其中也包括对新型公共交通工具的推广,所以,丰田FC客车的应用数量将会稳步增加。丰田公司称,将从2018年开始大规模推广现有FC客车的升级版。“丰田的目标是不断开发并推广新款的氢燃料客车,致力于实现以氢能源为基础燃料的社会。”丰田在一份声明中表示,希望在2020年东京奥运会和残奥会期间,在东京地区运行超过100辆氢燃料电池客车,除了为普通市民和游客服务的公交车之外,还有专门为运动员提供服务的摆渡车。

“我们认为,未来对氢能源的使用是一个强有力的发展发向。”丰田公司强调,“丰田汽车致力于建立一个更安全、更环保、更便捷的世界。”丰田汽车将一如既往,坚持研究燃料电池汽车产品和技术,包括燃料电池汽车、叉车以及为建筑物供电的固定式燃料电池。

丰田没有提供关于氢燃料客车项目的详细信息,不过丰田表示,进一步的信息会在今年宣布。我们期待丰田透露更多关于此项目的细节。

探索氢燃料重卡的可能性

在氢燃料电池客车领域取得了阶段性成果之后,丰田开始探索氢燃料重型卡车的可能性。2016年11月下旬,丰田发布公告表示此项目已经迈出了重要一步。丰田公司已在其位于美国加利福尼亚州的研究中心组成了一个团队,来研究氢能源是否能应用于重型卡车。研究和测试将集中于成本和性能的可行性方面。据了解,丰田已经开始研究应用于重型卡车上的燃料电池动力总成。

由于重量和尺寸以及续驶里程问题,目前的电池电动技术并不适用于重型、长距离运输的卡车。如何制造零排放而又高效率的卡车,这是一项技术挑战,而现在,丰田将要用燃料电池技术来解决。“有利的条件是,我们明确知道燃料电池技术可以产生大量的负载牵引力。”一位丰田汽车技术人员透露。

如果丰田公司能够克服采用氢燃料的相关工程难题,重型牵引车的下一个转折点也许就要出现了。“长期以来,丰田坚持认为,氢燃料电池技术对十分广泛的车辆类型来说,都是零排放的解决方案。”丰田相关人士表示,“氢燃料电池技术的潜力很大,我们正在探索其在半挂牵引车上的应用。”

一些业内人士推测,丰田选择在美国加利福尼亚州进行燃料电池重卡的研究,是因为该州积极追求这项技术,可在全国范围内的物流系统中减少空气污染,并且加利福尼亚州拥有较多的氢燃料基础设施。虽然丰田并未透露,但可以推测丰田很有可能与加利福尼亚州政府商议合作事宜。“很高兴看到丰田在燃料电池商用车方面的探索。”商用车行业评论员大卫·赖克马特说，“这种方法可以解决如何使卡车排放变得更清洁这个问题,同时为氢燃料技术创造一个巨大的新市场。”