700个大气压下储存氢气了解氢气物理特性的人都清楚,氢气跟汽油不同,常温下氢气是气体,密度非常低并且非常难液化,常温下更是无法液化,所以氢气要安全储藏和运输并不容易。所以氢气无法像汽油那样直接注入普通油箱里。丰田设计了一大一小两个储氢罐,通过高压的方式尽可能多充入一些氢气。以目前的主流储存技术,丰田选用了70 Mpa也就是700个大气压的高压储气罐,类似我们常见的“煤气罐”,只不过罐体更厚重。两个储氢罐一共的容量是122.4升,采用700个大气压储存,也只能容纳约5公斤的氢气。所以实际上燃料的重量并不大,反而储氢罐特别笨重。
为了在承受700个大气压的前提下仍旧保持行驶安全性,我们可都不希望坐在两个炸弹上面开车吧?所以储氢罐被设计成四层结构,铝合金的罐体内部衬有塑料内胆,外面包裹一层碳纤维强化塑料的保护层,保护层外侧再增加一层玻璃纤维材料的减震保护层,并且每一层的纤维纹路都根据所处罐身位置不同而做了额外的优化,使纤维顺着压力分布的方向,提升保护层的效果。
燃料电池堆栈+镍氢电池混合动力直接驱动Mirai车轮的电动机功率是113千瓦,峰值扭矩335牛米,基本相当于一辆2.0升自然吸气家轿的动力水平。除了燃料电池堆栈发电之外,Mirai后轴上方布置的1.6千瓦时的镍氢电池组也有着非常重要的作用——动力电池+储能电池。这个电池组基本上跟凯美瑞混动的电池完全一样,在整车负载低的时候可以单独用它供电带动车辆前进,与此同时燃料电池堆栈发出来的电可以给电池充电,用镍氢电池充当一个“缓存”;
当车辆有更大的动力需求的时候,镍氢电池组很快就会耗光,所以这时候燃料电池堆栈就直接向电动机输电,跟镍氢电池组实现双重供电来满足需求;当车辆减速行驶的时候,电动机转化为发电机来回收动能,电量直接输送到镍氢电池组内储存起来。
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