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在燃料电池汽车发展初期,对于燃料电池在整车中扮演怎样的角色,行业内一直存在不满。原因在于,目前燃料电池在车辆动力系统中只是相当于“充电宝”,不仅没有真正发挥燃料电池的作用,而且还会存在很多问题。燃料电池汽车所谓的“增程式”,或者更准确地说是“电电混合”,这种技术路线并不符合未来技术发展方向。
(来源:微信公众号“高工氢燃料电池” ID:weixin-gg-fcev 作者:马晓康)
一家燃料电池企业高层认为,无论现在还是未来,燃料电池“直驱式”都应该是最合适的。因为在电电混合状态中,燃料电池给锂电池充电,经过转换效率就会变低,耗氢量加大。目前8.5米公交车装载50度电左右,12米公交车装载60-70度电,甚至高达100度电,装电量明显过大。装电量过大还容易引起安全问题,现在电动汽车不就是经常出起火事故吗?
如果因为燃料电池功率小、技术不成熟,无法满足车辆行驶需求,才匹配大量锂电池,其实今年燃料电池功率已经有了很大的进步,况且设定技术路线不应该“将就”,而是宁可花更多时间去打磨更好的技术;如果因为燃料电池贵,其实批量使用起来后,成本或许比锂电池还便宜;燃料电池回收容易,而锂电池回收环保问题大,这一点燃料电池也很有优势。
“直驱式一定是未来发展方向。丰田Mirai仅搭配1.6度镍氢电池,只是在启动、加速爬坡、回收刹车能量回收时用,需要用到电池的时间很短。”另一名燃料电池企业高层补充说道,丰田花了20多年时间,耗费了大量人力财力去发展燃料电池汽车,采用燃料电池直驱式是经过长时间充分验证才做出的决策,国内技术路线一定是跟着丰田走才是对的。
燃料电池企业不看好电电混合技术路线,到底有没有道理?因为这个问题涉及整车控制策略,属于整车企业核心技术范畴,所以高工氢电也咨询了多家车企的意见。
一名整车企业高管介绍,整车控制策略复杂,目前行业内的“电电混合”,要么是混动模式行驶,要么是纯电模式行驶。在混动模式下,燃料电池处于工作状态,一是在加速爬坡等特殊工况时助力锂电池供电,二是在锂电池电量不够时给锂电池充电。总体而言,燃料电池汽车动力系统中,燃料电池负责提供动力能量输出,锂电池则负责满足车辆动态响应需求。
值得一提的是,在电电混合的整车控制策略中,为了让锂电池处于最佳工作状态,同时更安全,寿命更长,会对锂电池SOC设定一个范围。超出SOC上限,燃料电池不工作,则完全由锂电池提供动力;低于SOC下限,燃料电池则会收到指令,给锂电池充电。这个SOC范围,每家车企不太一样,有的在65%-75%之间,有的在70%-90%之间。
至于为什么将锂电池SOC设定较高,一家车企技术总工坦诚:“现在燃料电池发展不成熟,担心车辆在路上抛锚,一旦燃料电池发电量供应不上,至少用锂电池还可以开回去。”
总体来看,整车企业并不是不赞同燃料电池直驱式,他们中不乏很多人也认为丰田的技术路线是对的,也认为丰田模式是一种理想模式。但目前选择电电混合的控制策略是基于国内燃料电池现实状况,迫于无奈的一种选择。
“丰田的燃料电池技术完全可以满足整车各种工况下的行驶需求,同时辅以少量电池回收制动能量,更加经济性。但国内燃料电池相对成熟的是30-40kW,目前有60kW可以上车,60kW以上几乎不可见。请问如此小功率如何拉动大巴?”一位整车企业人士称。
上述人士补充道:“用燃料电池直接驱动整车,功率必须足够大才行。接下来,燃料电池汽车动力系统中,燃料电池功率会越来越大,锂电池电量越来越小,但总会有一个接受度,这个接受度界线在哪,取决于燃料电池技术发展速度及成本控制情况,目前还不好判断。整车控制策略则是可以根据实际情况调整的。”
值得注意的是,作为终端用户,整车企业并不偏袒燃料电池,也不偏袒锂电池。
他们表示,燃料电池在回收环保、续航里程方面确实是有优势,但安全性方面不好比较。燃料电池和锂电池失效模式不一样,燃料电池是氢安全问题,锂电池主要是热失控。近年来,行业内在做‘水冷电池’,对控制锂电池热失控很有效,也可以提高寿命。锂电池安全性在进步当中。安全性是相对的,做得好才能安全,否则谁都不安全。
对于燃料电池企业来说,要实现真正意义上的燃料电池汽车,当务之急练好内功更重要。
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