在原理上,这三款车除了驱动方式以外采用的动力单元结构都是基本一致的,所以我们选取其中一款车作为主要解析对象。 ◆关于燃料电池 实际上大众的

在原理上,这三款车除了驱动方式以外采用的动力单元结构都是基本一致的,所以我们选取其中一款车作为主要解析对象。

◆ 关于燃料电池

实现零排放 大众集团燃料电池技术解析

实际上大众的燃料电池并不只是一整块电池,而是由300片相互独立的“电池”一个挨着一个组成的堆栈,其与特斯拉的那块由众多电池组成的整套供电系统类似,每一片电池都 能产生0.6~0.8V的电压,整个电池堆栈就能一共输出约230~360V的电压。除了基本的结构之外,燃料电池堆栈还需要一个涡轮增压器来强制输送空气进入电池中、一个用来循环多余氢气以提高利用效率的风扇和一个冷却用的泵。这些组建都由电力驱动并且直接从燃料电池堆栈中取电。

◆ 底盘结构与普通汽车有很大不同

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大众(奥迪)氢燃料电池车的底盘与普通版本的车型有很大的不同,由于需要氢气来为燃料电池提供燃料,因此普通车型扁扁的油箱被高压氢罐所代替,为了保证续航里程,氢罐的数量为四个,可以储存接近5kg的氢气。而普通车辆发动机舱的位置则被燃料电池堆栈和电动机所代替,根据车型的不同,帕萨特和高尔夫旅行版在前轴上布置有电动机,而奥迪A7为四轮驱动,前后轴均有电动机分布。

燃料电池组外部还有一个额外的冷却循环系统,用来冷却燃料电池。一个热交换器和一个自动调节的电加热器用来充当暖风系统。燃料电池工作温度在80摄氏度,对冷却系统 要求比内燃机严格一些,但是能量利用效率却高达60%,是内燃机的两倍!冷启动性能也不错,可以保证在零下28摄氏度正常工作。

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值得一提的是,由于燃料电池并不具备电能储存的能力,因此大众燃料电池汽在车辆的后部还加入了动力电池(8.8千瓦时的锂电池组),这块电池可以储存一部分电能,并且这部分电能足以让车辆持续形式五十公里左右,此时燃料电池并不需要介入,而在车辆急加速的时候,燃料电池提供的电能和这块动力电池提供的电能可以同时作用在电动机上,为车辆提供充足的扭矩。另外,这块电池还可以通过动能回收和外部充电补充电能,进一步提升了续航里程。

◆ 关于续航里程

续航里程是新能源车面临的最具挑战性的一个问题,特斯拉能取得如此大的成功,很大的一个原因要归功于其超过300km的超长续航里程。在这个方面,燃料电池汽车相比传统的电动汽车还是拥有不小的优势。大众集团此次发布的三款车型全部都配备了四个储氢罐,这四个罐内压力超过700个大气压的储氢罐一共可以储存大约5kg的氢气,在全燃料电池模式下,车辆行驶100公里大约需要1公斤的氢气,因此理论上讲,大众集团的这三款氢燃料电池汽车的续航里程都可以达到500公里左右。

◆ 性能水平并不差

奥迪A7 Sportback h-tron quattro的前后轴各布置了一个电动机,形成了前后双电机的类似特斯拉P85D的“四驱”结构。每个电机都有85千瓦的功率和270牛米的峰值扭矩,这样的组合搭配一共可提供170千瓦的功率输出,并且由于双电机无需机械传动的结构优 势,quattro成了e-quattro,扭矩输出控制电子无极调节,是传统机械结构根本无法实现的。这台A7 Sportback h-tron quattro只需7.9秒就能够完成静止到100公里/小时的加速,最高车速180公里/小时。

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[责任编辑:赵卓然]

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