丰田公司使用两辆Mirai乘用车的大部分氢燃料电池组件制造了氢燃料电池卡车原型。听起来像是《变形金刚》电影中的场景中的一个项目,却几乎像好莱坞大片一样有趣。
迫切需要
丰田物流服务(TLS)在洛杉矶港设有一个设施,该设施非常靠近长滩港。集装箱船在港口进出货物的集中度很高,再加上用于将单个集装箱进出港口的重型卡车在美国的运输量最大,导致该国空气质量有些恶化。
从这个角度来看,每天有10,000-12,000辆卡车进出洛杉矶港口和长滩港口。每一天。将大量的车辆拥挤到一个小区域是有代价的。该地区的空气质量使邻近洛杉矶港附近地区的癌症风险上升到大洛杉矶地区的1.7倍。
原型诞生
丰田公司面临着一个挑战,即要大幅减少港口区域的排放,经过一番集思广益后,丰田决定制造氢燃料卡车原型,以探索其TLS设施中氢燃料电池电动卡车的潜在用例。
丰田的项目是在尼古拉汽车公司的氢燃料电池卡车宣布之前,特斯拉的全电动Semi车型问世之前,甚至在康明斯推出电动动力总成之前就启动的。如今,比亚迪已经向客户交付了其全电动8级重型卡车,其中包括大量产品,而大多数其他参与者已经预订了将在未来几年进入市场的产品。
首先,丰田公司购买了滑翔机(或滚动底盘),并将其与两辆Mirai氢燃料电池汽车(FCV)以及一些最聪明的工程师和一个任务一起投入仓库:制造氢燃料原型电池卡车。
短短10个月后,该小组就拥有了一辆全功能的以氢燃料电池汽车为动力的8级卡车,被称为“阿尔法卡车”。来自两个Mirai的几乎所有燃料电池组件都被卷入Alpha Truck,主要例外是电动机。为了确保满足重型卡车的性能和功率要求,丰田专门为Alpha Truck设计了一种新型电动机。
新的电动机加上电动机的即时转矩,意味着Alpha卡车将柴油卡车拖到“脱线”并上坡。原型已经在控制中,可以轻松地将装好的柴油卡车从生产线中淘汰出来……如果您喜欢这种事情。
电动机的电能来自氢燃料电池堆,该燃料电池堆将氢转化为电能,而水是唯一的副产品。Alpha可以存储40公斤的氢气,与Mirai的4.5公斤的容量相比,这是一个显着的提高。发电后,电力将被存储在车载12 kWh东芝电池中,以确保果汁持续流入电机。
缩放或不缩放
今天,Alpha卡车正在洛杉矶港的丰田物流服务场中进行测试,该团队迄今已在其上行驶了8,200英里,并在实际用例中对设计进行了审查。
重型车辆是电气化的主要目标,因为与内燃机车辆相比,电动机产生的扭矩更高。与乘用车相比,重型汽车在单车中消耗的功率也大得多。一个典型的驾驶Toyota Mirai的家庭每年将消耗170公斤氢气,而一辆氢燃料电池卡车每年将消耗令人难以置信的40倍,估计为7,500公斤。
展望未来,丰田已经在开发氢燃料电池重型卡车的第二代产品,同时继续对Alpha卡车进行测试。随着丰田继续将其港口运营推向零排放,原型卡车的近期用例很明确,但可能性的更长远取决于丰田从洛杉矶港的概念验证工作中学到的东西。
与普通的混合动力丰田普锐斯相比,氢燃料电池汽车目前效率较低,成本更高且产生的污染也更多。为了使大众成功,基于FCV的氢气运输需要在新的加油站,氢气存储,氢气运输和氢气生产中使用大量新的基础设施。
世界各地的公司都在努力清理方程式中的氢供应方面,而可再生氢作为一个新的流行词出现。为了鼓励从可再生资源中产生氢气,加利福尼亚州已规定,出售用于运输的氢气中至少33%来自可再生资源。
要全面了解氢燃料电池汽车的现状,相关排放量以及使其与电池电动汽车竞争所需的技术突破,请查看我们关于该主题的核心参考文章。