■ 從一億到七百萬的秘密

　　盡管Mirai是一臺燃料電池車,，但從整體結(jié)構(gòu)上看它仍具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型的特點。對于它的外觀,、內(nèi)飾部分此前我們已經(jīng)進行過較為詳細的解讀，對這些細節(jié)還略感陌生的朋友可以點擊《開辟新天地 實拍豐田氫燃料電池車Mirai》閱讀。這次我想和您聊聊它身上的一些技術(shù)特點以及由此引發(fā)的蝴蝶效應,。

● 模塊化架構(gòu)提升零部件通用率

　　豐田燃料電池項目的研發(fā)始于1992年，當時評估量產(chǎn)后的售價接近一億日元,，今天價格已經(jīng)下降到七百萬日元,，售價的降低反應了開發(fā)、制造成本的下降,，這其中隱藏了豐田不少努力,。

● 優(yōu)化核心結(jié)構(gòu)技術(shù)

　　提升零部件通用率是降低成本的有效手段之一，另一方面在20多年的研發(fā)過程中,，豐田在燃料電池技術(shù)本身也取得了突破,。開發(fā)人員通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低貴金屬材料用量等方法,，進一步降低車輛制造成本,。

　　到了Mirai上，工程師在燃料電池和逆變器之間加裝了一種FDC升壓器,，這樣早已大規(guī)模量產(chǎn)混合動力車型上使用的650V電機和逆變器可以直接應用在燃料電池車上,。其他一些零部件例如智能功率模塊等也可以直接整合到Mirai上，從而通過利用混動車型量產(chǎn)規(guī)模效應降低燃料電池車型成本的目標,。

　　為提升性能,，Mirai燃料電池組中的質(zhì)子交換膜厚度減薄了三分之二,，促進了水的反向擴散，而導電率提高到原來的三倍,；同時,，高價聚合物電解質(zhì)（electrolyte polymer）的用量也相應的減少。通過優(yōu)化鉑鈷合金比,，催化劑的性能提高了80%,；催化劑的碳載體也由空心體改為實體，這使得鉑金催化劑只能附著于碳載體表面而不會進入到內(nèi)部空心中,，鉑的利用率提高為原來的兩倍,，鉑的消耗量減少了三分之二。這些技術(shù)創(chuàng)新大大降低了單位面積電極的材料成本,。

　　儲氫罐是燃料電池車的儲能機構(gòu),，除了安全性外，還有輕量化開發(fā)需求,。因此在立項之初,，開發(fā)團隊便決定在部分機構(gòu)上使用了碳纖維材質(zhì)。在量產(chǎn)工作中,，豐田與碳纖維供應商進行了技術(shù)研發(fā)合作,，提升普通碳纖維的強度。最終在Mirai上用普通碳纖維取代了FCHV-adv上使用的價格高昂的航空用碳纖維,。

　　此前的量產(chǎn)車型中這部分中高角度螺旋纏繞占整個結(jié)構(gòu)的25%,，在Mirai上，這部分結(jié)構(gòu)取消了高角度螺旋纏繞,，通過改變塑料襯里的形狀,，使過渡區(qū)域由連續(xù)弧線改為直線，減少了纏繞的總?cè)?shù),。此外,，開發(fā)團隊同事用環(huán)向纏繞層沿軸向逐漸回縮形成弧頂部的形狀，提高了過渡區(qū)域強度,。這一系列改動使CFRP的用量相比此前車型相同區(qū)域減少了40%,。重量效率比原來提高了20%，達到了全球最高水平的5.7wt%,。

● 并非完美無缺

　　當然,，Mirai的成本或者說售價還有不少下降空間，比如目前由于產(chǎn)量較小,，車輛結(jié)構(gòu)特殊的原因,，它還只能在元町工廠中以低自動化率的方式生產(chǎn)。

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　　在不斷推進燃料電池技術(shù)量產(chǎn)的過程中,，豐田希望包括Mirai在內(nèi)的車型不僅在性能上要與傳統(tǒng)燃油車比肩,，同時在成本上也一定要有競爭力，這樣才能成為未來交通工具的主流,。當然,，對于一項應用新技術(shù)的車型而言，降低成本勢必需要過程,。從1億日元到7百萬日元雖已明顯減少,，但距離普及仍舊任重而道遠。