丰田燃料电池车的发展
关于燃料电池车的相关技术,丰田自动车于1992年开始进行相关研发。1996年,搭载燃料电池和贮氢合金燃料罐的丰田FCEV实验车首次对外展示。其后,丰田先后开发了FCHV-3(2001年3月完成,使用贮氢合金储藏氢)、FCHV-4(2001年6月完成,使用高压储氢罐内的气态氢)、FCHV-5(2001年10月完成,使用CHF,亦即碳氢化合物燃料,通过丰田自行开发的改质器来还原出氢,供与燃料电池使用)这三种以不同方式储藏氢气的实验车。
【丰田FCHV-3燃料电池车】
2002年12月,丰田自动车正式对外发表基于此前的FCHV-4实验车的丰田FCHV(HEU20W)型燃料电池车,并将以限定租赁方式提供给日本内阁府、经济产业省、国土交通省、环境省各一台或者美国的加州大学尔湾分校、戴维斯分校各一台。2003年8月,同样以限定租赁方式提供给日本的地方自治体(爱知县和名古屋市)、以及民间企业(新日本石油<亦即现JX日矿日石>、东京瓦斯、岩谷产业、东邦瓦斯)。
【丰田FCHV-4燃料电池车】
此后丰田对FCHV进行了改进,于2008年6月实现了续航距离和冰点下启动性能的大幅提高。同年9月,对外开始限定租赁改良后的丰田FCHV-adv车型。其极速可达155km/h,续航里程可达到830km(10·15 Mode下测定值),储氢罐贮藏压力70MPa,燃料电池输出功率90kw。
【丰田FCHV-adv燃料电池车】
截至目前,丰田研发的燃料电池实验车,在日本与美国有100台以上进行过实际使用,累计行驶里程超过200万公里。
而不久后将发售的丰田FCV,相对丰田FCHV-adv实现了大幅改良。其燃料电池的功率输出密度实现了两倍以上的提高,达成了世界顶级水平的3.0kw/L,输出功率达到100kw以上,体积也实现了小型化。储氢罐相对丰田FCHV-adv搭载版本,储藏性能也有了大约20%的提高,达到了世界顶级水平的5.7wt%。
【丰田FCHV-adv燃料电池车】
得益于使用升压转化器,丰田此次得以将驱动电机小型化,并将储氢罐从丰田FCHV-adv的4个,改为两个,同时,辅之以改良储氢罐的材料和制造工艺的方法,实现了此方面的充分的低成本化。储氢罐数量的减少,也扩大了车内的可用空间。
【相比早期车型,丰田FCV实现了大幅的性能改良,同时,成本也有了几何数量级的降低,因此可以商品化】
不久后将开始量产的丰田FCV,可以实现700km上下的续航距离(此为JC08 Mode下测试值,不能直接将其与此前丰田FCHV-adv的10·15 Mode下测定值比较),燃料补充时间则仅为3分钟左右。可以说,在有相关基础设施提供的日本四大都市圈的周边数百公里范围内,使用丰田FCV,就和使用通常的汽油/柴油车辆,或者混合动力车辆同样便利,完全不用担心电动车的续航能力和燃料补充速度问题。