鉅大LARGE | 點擊量：684次 | 2021年12月25日
通用和本田攜手研發新一代燃料動力電池技術
隨著未來我國、美國和歐洲等市場的環保法規收緊，新能源汽車越發成為車企關注的核心。近年來燃料動力電池技術再次引發車企的興趣。豐田和寶馬的技術合作中包含燃料動力電池，雷諾-日產和戴姆勒、福特已經簽訂合作協議。
七月二日，通用汽車與本田又聯合公布聲明稱將合作開發新一代燃料動力電池技術，著眼于2020年投入實用，宣告新的燃料動力電池開發團隊誕生。
聯手打造下一代燃料動力電池
通用和本田將以目前各自的燃料動力電池技術為基礎展開研發工作，將共享零部件供應商，達到削減氫燃料動力電池車的成本，通常燃料動力電池車比純電動汽車價格更昂貴。兩家公司還將開發加注燃料的基礎設施，這關于從長期角度向消費者推廣燃料動力電池車至關重要。
燃料動力電池車的動力系統為“電池堆棧”，將氫燃料置于燃料動力電池中，與空氣中的氧氣發生化學反應，出現電能驅動電動馬達，再由馬達帶動汽車中的機械傳動結構，進而將動力傳遞至前后萬向軸、后橋等底盤行駛系機械結構，轉動車輪驅動車輛。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該技術擁有多種優點。通常燃料動力電池的能量轉換效率比內燃機要高2到3倍，燃料動力電池車的續航時間為純電動汽車5倍左右，并且加注燃料時間較短，不像電動汽車要耗費8小時左右充滿電量（半小時快充只能充入一定比例電量）。另外燃料動力電池的重要燃燒產物為水，只有少量雜質可能造成極少量的二氧化碳和氮氧化物排放，在環保性能上較高。
燃料動力電池的燃料形式可能為采用的能源液態氫、氣態氫、儲氫金屬儲存的氫，以及用碳水化合物重整后轉換的氫。重整氫的間接來源是甲醇、天然氣、汽油等烴類化學物質，通過相關的燃料重整器發生化學反應間接地提取氫元素；直接來源就是石化裂解反應提取的純液化氫。
不過燃料動力電池車也存在若干缺點。首先是造價高昂。最受看好的質子交換膜燃料動力電池要鉑金屬作為催化劑推動化學反應，并且隨著反應的推進鉑可能“中毒失效”，無法反復使用。僅這一條就將為燃料動力電池車新增數千上萬美元成本。通用汽車副董事長斯蒂夫·葛斯基表示，通用方面認為氫燃料動力電池技術將成為未來幾大替代性動力之一，可減少對石油類資源的依賴性，但該類技術的研發成本迄今尚未降低，阻礙了實用性的提升。因此通用將和本田攜手，實現成本開支的攤薄。
另外，氫燃料的制造、提取、儲存、保管、運輸和灌裝或重整，都比較復雜，對安全性要求很高。根據種類的不同，燃料動力電池的單體電池所能出現的電壓約為1伏特上下浮動。通常將多個單體電池按使用電壓和電流的要求,組合成為燃料動力電池發動機組，在組合時，單體電池間的電極連接時,必須要有嚴格的密封,因為密封不良的燃料動力電池氫氣會泄漏到燃料動力電池的外面,降低了氫的利用率和嚴重影響燃料動力電池發動機的效率，還會引起氫氣燃燒事故，由于要求嚴格的密封,使得燃料動力電池發動機的制造工藝很復雜、并給使用和維護帶來很多困難。
燃料動力電池的輔助設備重而體積大，用于氫燃料的特種儲存罐占用較多空間，使用成本居高。重整氫的重整器、凈化器和輔助裝置同樣耗費空間和成本代價不菲。因而燃料動力電池的小型化和成本削減工作還要推進。
放棄氫燃料動力電池的菲亞特指出，假如考慮到燃效效率，將燃燒時消耗的未做工能量計算在內，較之傳統動力車，氫燃料動力電池車燃效優勢并不明顯。燃效消耗加上較大的裝置體積重量，燃料動力電池的比功率還有待于進一步提高。內燃機的比功率約為300瓦/千克，燃料動力電池比功率約300至350瓦/千克，功率密度為280瓦/升。甲醇經過重整的氫為燃料的燃料動力電池綜合功率密度（包括重整器質量）降低到220瓦/升。
再者，燃料動力電池起動時間長，采用甲醇或汽油等作為燃料時，要通過重整器進行重整，一般要10分鐘以上才能出現足夠的氫氣，比內燃機起動的時間長得多，影響了車輛的機動性。
燃料動力電池發動機系統包括燃料動力電池本身和各種輔助備，在車輛受到振動或沖擊時，各種管道的連接和密封的可靠性要進一步提高，以防止發生氫泄漏，降低氫的利用率，影響燃料動力電池的效率，嚴重時還會引發氫氣燃燒事故。由于要求嚴格的密封，使得燃料動力電池的制造工藝很復雜，并給使用和維護帶來困難。
正因為燃料動力電池優劣并存，門檻較高，菲亞特等部分車企表示放棄開發氫燃料動力電池技術，將精力集中于壓縮天然氣（CompressedNaturalGas，CNG）和感應式無線充電。
通用的燃料動力電池技術之路
通用汽車和本田汽車在燃料動力電池領域都有技術上的獨到之處，根據潔凈能源專利上升指數（CleanEnergypatentGrowthIndex）統計，2002年至2012年間，通用和本田在燃料動力電池領域總計獲得1,200項專利。
目前美國市場只有兩款燃料動力電池車在售，包括本田FCXClarity和梅賽德斯-奔馳F-Cell，本田計劃到2015年在日本和美國公布FCXClarity的燃料動力電池換代新車。未來通用汽車的燃料動力電池車也有望分一杯羹。
通用汽車的燃料動力電池源頭可追溯到1964年，當時該公司第一次進行燃料動力電池技術驗證測試。1966年，通用推出第一款燃料動力電池車Electrovan。2001年，基于歐寶平臺的HydroGen1驗證車問世。2002年和2003年，Hy-wire和AUTOnomy燃料動力電池概念車的相繼推出成為通用在燃料動力電池技術方面新一輪沖擊的開端。Hy-wire采用的燃料動力電池功率94千瓦，短時峰值129千瓦，驅動三相電動馬達，可推動1,814千克重的車輛以160千米/時的速度行駛。
2005年，通用汽車以雪佛蘭Traverse為藍本打造了Sequel燃料動力電池車。該車燃料動力電池功率為73千瓦，搭配的鋰離子電池功率65千瓦。功率輸出65千瓦的電動馬達驅動前輪，制動系統上的25千瓦輪內馬達驅動后輪，總功率輸出115千瓦。盡管Sequel是軸距3,040mm、車長4,994mm的MpV，但仍然能夠在10秒內從靜止加速至60英里/時，續航里程480千米。Sequel將8千克氣態氫燃料存儲在三缸碳纖維燃料箱中，壓強達到700巴（10,000p.s.i.）。
2007年，通用汽車又在雪佛蘭Equinox的基礎上開發了燃料動力電池車，該車也被命名為HydroGen4。其燃料動力電池組由443個電池單元構成，功率輸出為94千瓦。動力總成還包括鎳氫電池，蓄能1.8千瓦時，功率35千瓦。三相同步馬達功率持續功率輸出73千瓦，扭矩320牛·米，峰值功率94千瓦。可推動車輛以160千米/時速度行駛，12秒內從靜止加速至100千米/時。該車攜帶燃料4.2千克，同樣在700巴條件下存儲，可供行駛320千米。雪佛蘭Equinox燃料動力電池車比標準型Equinox重了大約230千克。
也是從2007年起，通用推行projectDriveway項目，到2012年119輛燃料動力電池車總計行駛里程超過300萬英里。
