3月3日,，全國兩hui在北京如期召開，眾多參會(huì)代表在提案中明確建議加快推進(jìn)國內(nèi)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。燃料電池汽車憑借其清潔環(huán)保,、加注時(shí)間短、續(xù)駛里程長等優(yōu)勢(shì),，產(chǎn)業(yè)熱度正在快速提升,。



對(duì)于車輛性能,，大家關(guān)心之一就是續(xù)駛里程。都說氫燃料電池汽車?yán)m(xù)駛能力強(qiáng),，果真如此嗎,？據(jù)權(quán)we媒體報(bào)道，新現(xiàn)代NEXO,，其續(xù)駛里程能夠達(dá)到805公里,；2018款本田Clarity大續(xù)駛里程可達(dá)750公里；豐田Mirai續(xù)駛里程為500公里,。這些一目了然的數(shù)據(jù),，無一不在為燃料電池汽車?yán)m(xù)駛能力提供著有力注解。

續(xù)駛里程,，于傳統(tǒng)燃油車而言,，知道油箱容積，除以百公里耗油量,，我們便可推算出車輛續(xù)駛里程,。對(duì)于純電動(dòng)汽車，知道百公里耗電量以及儲(chǔ)電量,，即可推算出車輛續(xù)駛里程,。那么，燃料電池汽車的續(xù)駛里程應(yīng)該如何推算呢,？



計(jì)算燃料電池汽車?yán)m(xù)駛里程,，必須要了解影響燃料電池續(xù)駛里程的三大因素：儲(chǔ)氫量、燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)效能,、燃料電池汽車總成,。

正所謂巧婦難為無米之炊，燃料電池汽車的儲(chǔ)氫量影響著車輛續(xù)駛里程,。



儲(chǔ)氫量,，指燃料電池汽車車載供氫系統(tǒng)的儲(chǔ)氫量。車載氫系統(tǒng)是燃料電池汽車的重要部件,，由儲(chǔ)氫瓶,、組合瓶閥、溢流閥,、減壓器,、壓力傳感器、管道及管道連接件等組成,。



其中,，儲(chǔ)氫瓶相當(dāng)于傳統(tǒng)燃油車的油箱，其儲(chǔ)氫量有如油箱儲(chǔ)油量,。目前,，國內(nèi)外主流儲(chǔ)氫瓶為高壓氣態(tài)瓶,，國內(nèi)使用Ⅲ型瓶（金屬內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶），國外使用Ⅳ型瓶（塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶）,。



商用車與乘用車的供氫系統(tǒng)所攜帶的儲(chǔ)氫瓶數(shù)量不同,，商用車通常有2到10個(gè)35兆帕儲(chǔ)氫瓶，乘用車有2-3個(gè)70兆帕儲(chǔ)氫瓶,。如福田8.5米燃料電池客車攜帶4個(gè)35兆帕儲(chǔ)氫瓶,，新的現(xiàn)代NEXO則攜帶3個(gè)70兆帕儲(chǔ)氫瓶，Mirai攜帶2個(gè)70兆帕儲(chǔ)氫瓶,。



假設(shè)在溫度相同,、儲(chǔ)氫瓶充滿的狀態(tài)下，根據(jù)氣體方程PV=nRT,，我們可以看出,，壓力越大、容積越大,，儲(chǔ)氫量就越多,。



可以說，不談儲(chǔ)氫量的續(xù)駛里程都是耍流mang,，當(dāng)我們談續(xù)駛里程時(shí),，首要應(yīng)了解的是車輛儲(chǔ)氫量。

了解完儲(chǔ)氫量,，讓我們看一下第二個(gè)重要影響因素：燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)效能,。



燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)由燃料電池與輔助系統(tǒng)（BOP）組成，燃料電池由電堆與DC/DC組成,，BOP包括氫氣循環(huán)系統(tǒng),、加濕器以及空氣壓縮機(jī)等。



燃料電池是一種把氫燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置,。燃料電池生成電流，BOP則維持電池堆持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,，它們組成的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)好比一個(gè)發(fā)電廠,。



我們將燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)輸送給汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電能能力稱為輸出效能。那么,，相同供氫前提下,，“發(fā)電廠"的電能輸出越多，輸出效能越高,，續(xù)駛里程自然就長,。



影響燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)輸出效能的是哪些方面呢？



首先是氫氣利用率,，當(dāng)氫氣輸入燃料電池中時(shí),，并不能百分之一百用作電化學(xué)反應(yīng),，有一部分會(huì)用于電池吹掃等輔助系統(tǒng)工作，該部分氫氣量消耗越少,，氫氣利用率越高,。



其次是氫氣轉(zhuǎn)化率，即燃料電池將氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的工作效率,，這取決于燃料電池本身的氫氣轉(zhuǎn)化能力,，轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)生電能越多,。



然后是電能輸出率,，生成電能后，一部分用于維持BOP運(yùn)轉(zhuǎn),，剩下的才是輸送給汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的,。



因此，“發(fā)電廠"輸出電能的效能才是決定續(xù)駛能力的關(guān)鍵因素,。對(duì)于相同功率的電池,，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)輸出效能越高，可輸出驅(qū)動(dòng)車輛行駛的電功就越高,，續(xù)駛里程自然也就越長,。



影響燃料電池續(xù)駛里程的一個(gè)因素是車輛總成。



車輛總成指由若干零件,、部件,、組合件或附件組合裝配而成，并具有獨(dú)立功能的汽車組成部分,，如電機(jī),、前橋、后橋,、車身,、車架等。



各家汽車制造商的車輛總成技術(shù)能力高低不同,，假設(shè)相同的供氫量,、配備同品牌燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，然而其他車輛總稱性能差異也會(huì)導(dǎo)致車輛的續(xù)駛能力各有千秋,，相信廣大老駕駛員都很清楚這一點(diǎn),。



同時(shí)，同一車輛在不同運(yùn)行工況下,，如溫度,、路況、氣候,、載客量等情況各異,，其續(xù)駛里程也會(huì)有所差別,。例如，在平坦的路面上運(yùn)行比在崎嶇爬坡的道路上運(yùn)行續(xù)駛里程更長,；車輛滿載狀態(tài)比車輛空載狀態(tài)下更耗氫,，續(xù)駛里程自然會(huì)縮短。



由此可知,，車輛的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的輸出效能及車輛總成決定了燃料電池汽車的綜合續(xù)駛能力,，在此前提下，車輛的儲(chǔ)氫量進(jìn)一步?jīng)Q定了該車?yán)m(xù)駛里程,。



因此,，我們只要獲得這兩個(gè)數(shù)據(jù)：車輛百公里耗氫量、車載供氫系統(tǒng)儲(chǔ)氫量,，就可以粗略推算出一輛燃料電池汽車的續(xù)駛里程,。



以Mirai為例，車載供氫系統(tǒng)儲(chǔ)氫量為5kg,，目前百公里耗氫約1kg,，因此續(xù)駛里程大致為500公里。我國技術(shù)發(fā)展路線不同,，以發(fā)展商用車為主,，且大多采用電電混合技術(shù)路線，因此儲(chǔ)氫量與鋰電池的儲(chǔ)電量共同決定了車輛的續(xù)駛里程,。目前8.5米公交車百公里耗氫量約為5kg,，10.5米公交車約為6kg，12米公交車約為7kg,，我們只要知道車輛儲(chǔ)氫量,，推算出這部分續(xù)駛里程，再加上車載鋰電池可供續(xù)駛里程,，就可知道車輛的續(xù)駛里程啦,。



文章作者： 億華通  侵刪
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