大眾著手研究第五代燃料電池技術
日期：2024-11-25 09:45:18 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：605日前，大眾集團在洛杉磯車展上推出了3款氫燃料汽車，其中分別為：奧迪A7Sportback h-tron quattro、高爾夫Sportwagen HyMotion以及帕薩特HyMotion等車型。
以上大眾集團的3款燃料電池車型均采用了由大眾自主研發的第四代燃料電池組，該燃料電池組采用的是100千瓦低溫質子交換膜燃料電池，該電池是由大眾集團電力牽引技術中心的大眾集團研究院研發完成的。來自奧迪汽車公司的技術發展管理委員會成員烏爾里希·哈肯伯格博士在洛杉磯車展上的一個燃料電池技術研討會上對外表示，大眾集團已經開始著手研究第五代燃料電池技術，并且預計該新技術將于明年年底能夠逐漸成熟。
繼承模塊化風格
從外觀上來看，大眾集團推出的以上幾款燃料電池汽車所采用的零部件基本上就直接來自于各自的量產車型。這也反映了大眾集團為同一款車型開發不同動力配置從而不斷豐富產品線為消費者提供更加多樣的產品選擇的設計理念。
從以上幾款燃料電池汽車所采用的技術上就可以看出，大眾集團的目的就是重點利用其模塊化的生產平臺來進行汽車模塊化生產。這也就是說，以上幾款燃料電池汽車分別采用了大眾汽車公司的MQB(橫置發動機)平臺以及奧迪汽車公司的MLB(縱置發動機)平臺。根據大眾集團與品牌負責人的一再強調，以上模塊化生產平臺的終極目標就是為同一款車型采用同一生產線生產并可以實現各種不同的動力輸出系統，其中不同的動力輸出系統主要包括汽油機、柴油機、天然氣、插電式混合動力、電池電力驅動以及燃料電池等動力驅動方式。
氫的問題依然存在
對于以上燃料電池汽車的量產時間以及目標市場，大眾集團并未像豐田汽車公司、本田汽車公司以及現代汽車公司一樣做過多的介紹。
大眾汽車集團開發部管理委員會成員海因茨·雅各布·諾伊爾博士表示：“在2009年時，我們曾預測在2020年之前氫氣燃料電池很難實現突破性的進展，現在我們仍然堅信這一點。但是燃料電池一直以來就是我們大眾電氣化戰略非常重要的一部分。因此，只有在氫氣燃料電池加氫站等相關所有問題都得以解決后我們才會正式推出氫氣燃料電池汽車，屆時我們也將非常愿意向人們展示我們的研發成果。”
目標定位效率與里程
以上大眾第四代燃料電池組由300多個單獨的燃料電池單元組成。每個單獨的燃料電池的核心部分均采用了聚合物的質子交換膜，同時在該質子交換膜的兩側均涂覆有鉑基催化劑。
在質子交換膜燃料電池中，氫氣直接與陽極相連接，經過燃料電池的作用氫氣被分解成為了質子和電子，分解得到的質子在電勢作用下穿過交換膜到達陰極，之后質子再與陰極空氣中的氧作用生成水蒸氣。與此同時，由氫氣分解得到的電子會在燃料電池組外部朝向一定方向移動形成電流從而為燃料電池提供電能。根據負載的不同，每個單獨的燃料電池單元的供電電壓為0.6伏-0.8伏，所以整個燃料電池組的供電電壓可以達到230伏-360伏。
以上燃料電池組的輔助部件主要包括一個渦輪增壓器、一個循環風扇以及一個冷卻液泵。其中，渦輪增壓器的主要作用是為燃料電池提供更多的進氣量，而循環風扇則可以將未消耗的氫氣輸送回電池陽極從而提高電池工作效率。以上燃料電池輔助部件采用的是高壓驅動方式，其直接由燃料電池進行電力驅動。
該燃料電池還配備有一個獨立的冷卻回路以此來實現燃料電池的散熱功能。同時，該燃料電池還配備有一個熱交換器和一個熱電式自適應輔助加熱元件，通過以上功能的應用可以使得燃料電池安裝固定倉內維持一個穩定舒適的工作溫度。
在燃料電池研討會上海因茨·雅各布·諾伊爾博士表示大眾集團研究燃料電池主要集中在如何提高工作效率和增加續航里程這兩個方面。其中，對于實現以上兩個目標第一個采用的方法就是盡可能地降低燃料電池壓力損失，其次就是質子交換膜技術。大眾集團正在研發一種納米鉑涂層，通過該納米鉑涂層的應用不僅可以大幅提高鉑涂層的表面接觸面積同時還可以降低鉑涂層的厚度。
海因茨·雅各布·諾伊爾還表示采用質子交換膜所用的納米結構與電池自身的納米結構相類似。其中，關于燃料電池的納米結構大眾集團也正在進行全力的研發。