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奔驰B级燃料电池车 驾驭绿色未来

日期:2011-04-25    来源:凤凰网汽车  作者:房力耕

国际新能源网

2011
04/25
08:52
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关键词: 奔驰 B级燃料电池车

    车展上层出不穷的新能源车说明汽车工业即将发生一次重大的变革,寻找替代能源对于任何汽车制造商都是赶早不赶晚的必修课。目前各家交出的“作业”可谓是五花八门无奇不有:混合动力,插电式混动,纯电动车,增程电动车和燃料电池车百花齐放的态势让人觉得新能源车的未来是条条大道通罗马,奔驰在新能源汽车领域探索的最新技术结晶--基于B级轿车的F-CELL燃料电池车在上海车展期间登陆中国,于是就有了下面这次堪称“穿越到未来”的小型试驾。
    新的东西总会受到种种的质疑,尤其是这样一款技术复杂的汽车。为了证明燃料电池技术的可靠性以及使用便利性,奔驰启动了为期125天的B级燃料电池车环球之旅。作为汽车的发明者,奔驰选择在汽车发明125年启动该计划,显示出这家在科技创新和前沿技术研发硕果累累的企业对未来汽车的理解和判断。这次活动由三台绿色的奔驰B级燃料电池车以及后勤车组成的车队,从斯图加特出发展开环球路试。这支车队已经登陆中国,并首先在上海车展上亮相,在这次小型试驾会上,除了了解燃料电池技术的工作原理,我们也初步感悟了这套解决方案对未来汽车工业最重要的指示意义。


    除了翠绿色的车身涂装和BlueEFFICIENCY蓝色效能标识外,这款F-CELL燃料电池车看上去和普通的B级轿车并无太多差异。虽然是一款未上市的实验用原型车,但其内外距离批量化生产都非常接近,而最吸引人的莫过于车身上“零排放”字样,由于燃料电池汽车在产生动力的同时完全不产生污染物和温室气体,因此它完全有资格称得上真正意义上的绿色环保汽车。
    F-CELL内部的设计和功能布局和B级轿车也是一脉相承,除了没有百叶窗车顶以外,其它配置如带有大屏幕的信息娱乐系统,多功能方向盘,双温区空调以及座椅加热等一应俱全,因此坐进车内依然会感知到熟悉的梅赛德斯-奔驰品牌汽车注重舒适和操作便利性的设计理念。只有仪表盘发动机转速表改为了电动机功率输出表,也仅有这一点是它与常规B级车的不同之处。
    F-CELL燃料电池车充分利用了奔驰B级的三明治结构的双层地板,小型氢气燃料电池反应堆,高效能的锂离子电池,三个700Bar高压储氢罐和轻量化的驱动电机都被隐藏在B级的双层地板中间,因此乘客舱和行李箱的空间没有受到太多影响,保持了B级车应有的实用性,这一点比纯电动车携带大量电池而必须牺牲装载空间的方案更符合我们对汽车实用性的要求。
    燃料电池车的全套驱动设备都隐藏在地板下,储氢罐中的氢气和空气中的氧气在燃料电池反应堆中发生化学反应,生成电力和热量,以及唯一的排放物--纯净的水。
    电动机在燃料电池和蓄电池的共同辅佐下可以达到最高100千瓦/136马力的额定功率,和B200使用的2.0升自然吸气发动机相差无极,但它的扭矩扭矩达到290N·m,远远超过普通汽油发动机,而且永磁同步电动机从起步瞬间就可以输出最大扭矩输出,这也是汽油机无法与之抗衡的优势。而其最核心的卖点还是在于极高的能量转换效率:按照欧洲NEDC测试标准,B级燃料电池车每百公里仅消耗相当等值于3.3升柴油的耗电量。
    有人会对隐藏在底盘里的高压储氢罐的安全性提出疑问,德国的奔驰技术专家对此进行了讲解:液态氢储存罐的标定压力为700Bar,而其实际承受能力远远高过这个数字,几乎达到了翻一倍的1400Bar。据悉奔驰燃料电池车上的储氢罐能抵御小口径手枪的射击,要知道目前鲜有汽车的油箱能承受住这种考验,另外全车有严密的检测系统,一旦出现氢气泄露或汽车发生火灾,智能化的安全系统会通过全车断电或自动向外界安全排放氢气的方式来应对。另外把储氢罐和反应堆安置在前后轴之间也是为了增加碰撞缓冲区的面积,这款车也达到欧洲NCAP五星的碰撞测试评级。
    除了储氢罐和燃料电池反应堆以外,在行李箱的地板下还有能够储存1.4千瓦电力时电力的锂离子电池,它采用了和奔驰S400 Hybrid相同的锂离子电池技术,它的功能有些类似眼下进入市场流通的混合动力汽车:当汽车滑行或制动时,电动机回收汽车动能转化为电能储存在锂电池中。车速低于30km/h时汽车依靠电池提供能量,如果电池电量不足,系统会自动切换到燃料电池以保证汽车的续航历程。在不同的行驶工况下,智能驾驶管理系统节将判断从锂离子电池,燃料电池反应堆或同时从以上两个能量源中获得动力,从而在动力表现和续航能力双方面都达到令人满意的效果。
    驾驶这台奔驰B级燃料电池车与普通汽车的差异并不算大,启动方式与常规的汽车不同,钥匙需要拧两下才能进入预备状态--因为电动车启动是完全没有引擎发出的噪音,因此全车通电和启动两档的区别只能采用这种略显繁琐的方式。
    点火以后电机的功率输出表指向0的位置,这表明汽车已经准备就绪,而此时除了功率表的变化外,全车安静得和熄火时没有任何区别,安静程度绝非常规动力汽车能媲美。
    当B级燃料电池车在行驶过程中,智能化的能量控制系统会适时选择利用锂电池或燃料电池反应堆向电机提供动力,在高速时这台车主要依靠燃料电池提供动力,而滑行或刹车时储存在锂电池中的电力在当驾驶员深踩“电门”的时候才会得以释放,这种工作原理有点类似F1赛车的KERS系统,二者同时像电机供电时可以获得100kW的最大功率,此时这台燃料电池车的动力水平完全不亚于2.0L的汽油发动机,而且由于电机从一开始就能发出最大扭矩,初段的加速甚至更为迅猛。
    汽车滑行时电机能把汽车的动能转化为电能储存在锂电池中,因此随着能量的回收,汽车的动能迅速降低。明显感觉到汽车的滑行距离远不如常规动力汽车,只要脚离开电门踏板,汽车就会以轻微制动的姿态开始减速。
    B级燃料电池车的三个储氢罐可携带4公斤的液态氢,根据奔驰公司的介绍,这4公斤液态氢加上能量回收储存在锂电池中的电力,足够让B级燃料电池车的续航里程达到400公里,这几乎和使用汽油的常规动力汽车相差无几,且远远超过大多数依靠电池为能源的纯电动汽车。燃料补充方面,在拥有700Bar压缩技术的固定氢气补充站,补充燃料的时间只需要3分钟。加氢枪的操作和我们日常的加油枪主要差别在如密封装置,除此之外这台车用起来和汽油车几乎没有什么区别。
    我们在世博园区内短暂的试驾过程中,奔驰F-CELL燃料电池随时汽车的能量管理报告,从行车电脑上获得的数据表明这台车确实具有400公里的续航能力,但由于全球大部分地区都没有适合汽车的加氢站,这次环球之旅奔驰只能使用在工作车上安置的移动加氢站,由于压力较低,加氢的时间需要延长到20分钟,但仍比电动车动辄4、5个小时的充电时间来的便捷。
    由于氢气的储存和运输问题依然困难重重,氢动力燃料电池汽车在全球普及还为时过早,在全球普及型的建造加氢站也是一笔巨大的投资。但这台奔驰燃料电池车依然展现出未来汽车的发展方向:它的续航能力和补充燃料时间与我们现在使用的汽油车几乎没有差别。比起续航里程有限且充电时间很长的电池车,燃料电池汽车更适合我们已经习惯的用车方式:行驶400公里,花上几分钟加满油箱就能再开400公里,这是燃烧化石燃料的汽车带给我们的自由。而氢动力燃料电池汽车之所以有希望能够成为未来的汽车,恰恰是因为它用起来和今天的汽车差不多。

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