編輯部

撰文

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2016

2月

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雖然石油短時間內沒有消耗殆盡的問題,但替代能源議題仍舊是各大品牌,為求品牌永續一大課題;而在替代能源市場上的數種發展中,又以氫燃料電池最被看好能成為未來代表,原因在於氫燃料的取得相對容易,而且因為氫氧作用下,排放物質只有純水,是相當環保的重要替代能源。在2014年年底,伴隨日本政府積極推展氫燃料電池發展的運作下,日系車廠陸續發表了品牌氫燃料電池的發展計畫,而Toyota則率先發表Mirai,並隨即於2015年發表上市。

氫燃料電池車款的工作原理,其實與一般電動車款相同,主要差異僅在於電池運作原理不同;燃料電池乃是利用觸媒中介,讓燃料與空氣中的氧結合,將化學能轉換為電能,再用以驅動馬達。由於氫與氧的結合僅會產生水氣,因此氫燃料電池的排放汙染幾乎為零,此外,原料 (也就是高壓氫) 的補充,與現行一般車款油料填充方式相近,不需要等待數小時的時間,這些都是氫燃料電池的優勢所在。

Toyota首輛量產作品的Mirai,動力系統配置了氫燃料電池組 (fuel-cell stack) 以及一組電動馬達 (electric motor),並按照原廠稱之為燃料電池系統 (Toyota Fuel-Cell System,簡稱TFCS) 的方式運行。系統的運作方式,是由燃料電池持續放電提供電力,讓電動馬達組能夠帶動車輛前進,而其實這套TFCS系統,和Toyota另一套Hybrid Synergy Drive (HSD) 系統的運作方式相當接近;在HSD系統底下,車輛是靠著汽油引擎產生電力,用以驅使電動馬達帶領車輛前進,換到Mirai身上時,只是將汽油引擎的所扮演的發電角色,換成氫燃料電池罷了。

充滿燃料的Mirai,擁有近似於傳統汽油車款的巡航里程,達到約500公里之譜;而即便燃料用光了,將燃料回填補滿的時間也僅需約3分鐘,和傳統汽油車的加油時間更是幾近相同。Toyota並提到,Mirai能夠擁有如此出色表現,在於原廠替其開發了更多新的車體工程技術,讓許多機構、零部件的尺寸進一步縮小,甚至可以完全移除該元件,不僅減低了造車成本,車輛減輕後的性能與續航能力,也能夠再增加。

而關於氫氣儲存方式,Toyota也在這方面下了許多功夫;原廠使用高達700 MegaPascals (相當於700bar或是10,000psi) 的壓力,將氫氣壓縮至車輛內的2具「油箱」之中,讓單位能量密度擁有十分亮眼的表現,同時因為體積大幅減少,在運送過程時也能更加便利。

最重要的,由於氫燃料電池僅是藉由氫氣與氧氣產生化學反應提供電力,所以在Mirai整體行駛過程中,排放出來的只有水 (蒸氣) 而已,完全沒有二氧化碳,對環境可說是絕對的友善。

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