上海车展变身科技馆 那些不为人知的黑科技或将实现

上海车展除了新车,还有更重要的——展现未来汽车科技。氢燃料电池技术日渐成熟,或将成为全面电动化的敲门石;飞行汽车真的能重新定义未来交通么;电机为什么不能放在车轮里?@汽车黑科技的小黑特意去上海车展供应商与零部件展馆转了转,见识到更多不为人知的黑科技,也许你的下一辆车就会用到这些技术。

能源全面开花 技术日臻成熟

2007年 BMW氢能7系 采用燃烧氢气驱动

最早的氢能源汽车是通过发动机燃烧氢气来驱动车辆的,而目前的氢能源汽车则是通过氢气与氧气的电子交换来发电,通过电力驱动汽车的。随着氢能源技术的日臻成熟,氢能源很可能将成为新能源汽车的主力技术,相比纯电动车型,氢燃料电池车型在补能和续航两大痛点上得到很好解决,充氢5分钟续航600+公里。而在用车方便程度上与燃油车基本无异,而排放物只有水。但目前氢能源的主要技术门槛在何如提升储氢运氢的安全保障,以及降低燃料电池电堆成本

丰田第二代Mirai

现代NEXO、丰田Mirai 都是已量产多年的氢燃料电池车型,并且都已换代过一次,在更新迭代的同时,其氢燃料电池电堆的成本也逐渐下降。而在本次上海车展上,我们发现更多的中国企业涉及氢能源技术开发与制造中。

未势能源 70MPA IV 型储氢瓶

95kW 乘用车燃料电池堆(发电站

势能源于2019年由长城控股集团出资4.5亿元注册成立,在本次上海车展上重磅展出了95kW乘用车燃料电池发动机、110kW商用车燃料电池发动机,最大可拓展至150kW平台化燃料电池电堆、高性能电极,以及70MPa高压储氢瓶、瓶阀压阀等三大系列核心产品。电堆(发电站)的核心的技术在于用最少的催化剂转移更多的电子,并提升功率密度。以丰田Mirai为例,第一代车型的电堆功率密度为3.1 kW/L,而第二代车型的电堆功率密度则提升至5.4 kW/L,而未势能源3.2kW/L的功率密度还不足以撼动丰田的地位,但他们正在研发7kW/L的电堆技术,性能将会有大幅提升。

除了发电的电堆技术,储氢瓶的各种阀体设计和质量可靠性尤为重要。不仅要承受得住高压气瓶的压力,同时还必须控制轻微泄露,而且还得能保证氢气经过减压后平稳的输送到电堆中,这一系列的“高压”操作非常考验材料与设计,哪位车主都不会希望自己车的氢气储气罐发生任何泄压危险吧。

高压瓶阀

高压瓶阀采用高强度铝合金材料,耐氢脆,重量轻;电磁阀内置,减小阀体外部尺寸,保护电磁阀不受外界环境和碰撞影响,提高产品可靠性;集成有温度传感器、应急泄放阀、手动截止阀、电磁阀、TPRD、过流阀、过滤器等。内部采用模块化设计,方便维修和部件更换;兼容35 Mpa、70 Mpa、Ⅲ型瓶、Ⅳ型瓶高压设计。

减压阀

集成高压分流器设计,提供三路并联布局用高压接口,以及一路高压传感器接口,集成设计,减少氢系统高压连接点数量管路接头数量;低成本(工艺性)设计,内联轴向结构,减少零部件数量,降低制造成本,自主设计高压密封接口,阀体强度冗余设计,确保产品循环充装寿命大于等于15000次,减压活门工作寿命≥50000次。瓶阀与泄压阀必须要个控制泄漏率,从上表可见,未势能源这两项指标都控制在10Ncc/h。

佛吉亚中国 氢燃料电堆 净功率75kW

佛吉亚中国 储氢瓶

佛吉亚 氢燃料电池商用车概念

佛吉亚是专门设计和制造汽车座椅内饰、电子、燃油车排期系统的公司,在本次上海车展中也带来了氢能源产品和一款全新的氢动力卡车模型,该氢能源卡车概念采用了佛吉亚和米其林组建的合资公司Symbio(森碧欧)优化系统架构、集成储氢系统与电堆系统。佛吉亚已成功开发搭载7个储氢瓶的储氢系统,适用于长距离(续航里程超过700公里)、高负载的商用车。这款模型同时整合了由Symbio(森碧欧)开发的燃料电池电堆系统,为重卡提供紧凑型、高效率解决方案,净功率达到150kW。

博世氢燃料电堆

博世氢燃料电堆

科技产品从来不缺博世,本次上海车展上,博世也带来了最新的氢燃料系统,并为商用车提供氢能源解决方案。其氢燃料电堆最大功率到70kW,未来将增大至128kW。

中国石化加氢站

从上海车展中我们能看到,氢能源技术目前已经日臻成熟,不再是国外大厂的“专利”。氢能源整个产业链目前也已非常清晰。制氢环节:石油化工中可以轻易获取氢气、电网低谷时电解水制氢、生物有机制氢等等;加氢站:中石化目前已经有专门的运氢、储氢、加氢体系,安全可靠;用氢:车辆自己的储氢、电堆(发电站)、各种高压阀体技术等。电堆如何能进一步提升发电功率密度、降低催化剂用量和成本,车用储氢罐与阀体如何进一步提升安全可靠性、降低泄漏率,目前看还有提升空间。如果这些问题和技术都得到彻底解决后,氢能源汽车很可能将成为纯电动汽车之后的下一个大趋势。