1991年,羅杰·比林期開發(fā)出世界上首個(gè)用于汽車的燃料電池;
1992年,各國(guó)汽車制造商在政府的扶持下開始大力研發(fā)燃料電池汽車;
1994年,世界上第一輛燃料電池汽車—奔馳NECARI問世;
2013年,豐田在東京車展上展出FCV概念車,并宣告2015年量產(chǎn)版問世。
單從這短短的幾行字中,我們無法得知這輛即將問世的量產(chǎn)版的燃料電池車經(jīng)歷了怎樣的千錘百煉。不過,僅從時(shí)間上也能窺得冰山一角。從用于汽車的燃料電池出現(xiàn)到第一輛汽車問世僅花了三年時(shí)間,而從第一輛燃料電池汽車的問世,到能夠確切的給出具體上市時(shí)間的車輛,卻走過了整整九年。
在這九年里,燃料電池車幾度沉浮。每隔上一段時(shí)間,燃料電池車都會(huì)帶著某項(xiàng)技術(shù)的重大突破出來狠狠刷一把存在感,然而,那些懸而未解的問題總是讓人們對(duì)于他的質(zhì)疑大于支持,于是,又被混合動(dòng)力、純電動(dòng)汽車的論調(diào)給壓了回去。
以豐田為代表的汽車制造商們卻愈挫愈勇。除了豐田公布了明確的時(shí)間表之外,寶馬已經(jīng)與豐田簽署了合作協(xié)議,共同推進(jìn)燃料電池研究;本田同樣將在2015年推出下一代的FCX Clarity;現(xiàn)代計(jì)劃在明年的春天開始加州的ix35租賃項(xiàng)目;福特、戴姆勒和日產(chǎn)三方聯(lián)合,初步的推出時(shí)間定在了2017年;最早進(jìn)入燃料電池領(lǐng)域的通用也與本田聯(lián)手,大約在2015-2017年間也會(huì)有產(chǎn)品問世。
氫與氧的“約會(huì)”
從結(jié)構(gòu)上來說,燃料電池車的動(dòng)力系統(tǒng)組成與混合動(dòng)力車的動(dòng)力系統(tǒng)組成十分相似,不同的是,將混合動(dòng)力車上的發(fā)動(dòng)機(jī)換成了燃料電池堆;從本質(zhì)上來說,燃料電池車倒是與內(nèi)燃機(jī)汽車更為相近,區(qū)別就在于內(nèi)燃機(jī)汽車是將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車輛,而燃料電池車則是由燃料電池發(fā)電,再將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
燃料電池的工作原理很簡(jiǎn)單。燃料電池由陽(yáng)極、電解質(zhì)和陰極三個(gè)相鄰的區(qū)段組成。在兩個(gè)相鄰的區(qū)段之間,會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)—?dú)錃庠陉?yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在陰極發(fā)生還原反應(yīng),從而消耗燃料,產(chǎn)生電流,帶動(dòng)負(fù)載在系統(tǒng)上的電氣設(shè)備,包括電動(dòng)機(jī)、車載設(shè)備和組件等。
為了提供所需要的輸出能量,汽車上所使用的是燃料電池組合而成的燃料電池堆。燃料電池堆相比電動(dòng)汽車上的電池來說,重量上占有極大的優(yōu)勢(shì)。除此之外,由于自帶發(fā)電設(shè)備,燃料電池汽車不需要從電網(wǎng)中獲得電能,只需要在適當(dāng)時(shí)候補(bǔ)充燃料即可,因此也不存在電動(dòng)汽車的通病—里程焦慮癥。