丰田燃料电池模块

虽然埃隆•马斯克不屑于氢燃料电池，认为其不可能成功，但也有汽车制造商并不理会他的论断。比如丰田仍旧在此方向上不懈推进。

文/吴韧彦

今年2月，该模块可用于卡车、巴士、火车、轮船以及发电机上，有望从今年春天开始发售。

该模块基于丰田长达28年的燃料电池开发经验而打造。除了推出Mirai燃料电池轿车、Sora燃料电池巴士，此前丰田还和多种交通工具的公司展开合作，包括出租车、餐车、医疗用车、铲车、移动供电车、轻重型卡车、巴士、火车、轮船等，甚至还计划和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）联手推出月球车，以开拓燃料电池的多元应用。此举还可增加对氢气的需求，降低成本，加快基础设施的建设，最终吸引更多的用户。

第一代Mirai于2014年推出，去年年底丰田推出了第二代Mirai。除了降价、提高颜值外，第二代Mirai增加了一个氢气罐，续航里程可达到650公里，加氢可在5分钟内完成，车主还能免费加氢3年。第二代Mirai从前驱改成了后驱，运动感更强，预计销售量可以达到第一代的十倍。

Mirai在日本以外的国家销量一般，还要面临本田Clarity、现代Nexo等车型的竞争，当然最强劲的对手还是其他类型的电池电动车。Sora燃料电池巴士2018年起在日本开售，在东京奥运会前，已有100多辆投入使用。

在数量始终增长缓慢的前提下，将燃料电池的应用拓展到其他行业，不失为一种突围之道。对于重型车辆而言，氢燃料电池的优势越发凸显，更轻，加氢时间更短，而且续航里程预期将达到800~1200公里。

丰田新推出的模块对Mirai上的燃料电池系统进行了多处优化，如电池堆组装方式、空气和氢气的供给、冷却和功率控制等。模块分为垂直型（Type 1）和水平型（Type 2）两种，重量分别为250千克和240千克，输出功率为60千瓦或80千瓦，电压范围为400~750伏特。根据安装位置和功率不同，模块共有四种制式，还可以组合使用，以达到空间尺寸和动力的要求。

丰田的燃料电池模块还取消了加湿器，过程中产生的水将发生循环。模块安装便利，可与电动机、逆变器、电池等电子仪器直接相连。内置的升压转换器还简化了燃料电池产品的开发和制造。

模块具有多个安全功能，如检测氢气泄漏并及时切断，还能应对高低温、高海拔、多震动等困难情境。在使用模块时，用户还能得到资深工程师的支持，选出最佳的布置和设计。

NEED TO KNOW

氢燃料电池广泛推行中存在不少阻碍，如缺少加氢站，氢气价格偏贵、不够易得，电池中需要用到铂，储存氢气时的冷却液化增加了成本，以及氢燃料车的保值率不明等。为了加快这一进程，丰田正在解决氢气“绿色”供应的问题，并积极开拓氢气的多元应用。氢气一般是从化石燃料中提取，会在过程中产生二氧化碳，不过从农业或是废污工厂提取氢气的做法，已逐渐增多。2020年3月，丰田在日本建造了世界最大的制氢工厂之一，使用太阳能来制氢。在加州丰田甚至提出“牛到车”的燃料供应模式，搜集牛排放的甲烷，再转化成氢气。在丰田设想的未来城市 Woven City中，在阳光充沛的地区，使用太阳能的工厂能将海水变为氢气。另外，可再生能源发的电，也可以通过水电解的方式，转化成氢气（压缩气体或液体）储存、运输。