3分钟750公里！丰田Mirai未来组合还有哪些黑技术？
石油危机爆发以来，汽车化石燃料的能源模式引起了人们的思考，有什么清洁的替代能源，丰田给出了答案——燃料电池汽车，也就是我们常说的氢能。
燃料电池汽车的大规模生产可以说经历了很长一段时间。需要注意的是，丰田早在1992年就开始研究燃料电池，这个研究项目几乎与丰田普锐斯混合动力汽车项目同时启动。直到2014年，丰田生产的燃料电池汽车Mirai未来组合才正式上市。
不知不觉，六年过去了，丰田Mirai未来组合迎来了新的一代。丰田Mirai未来组合第二代最近正式上市。无论这款车是否有机会进入中国，丰田作为第二代车型的技术提升都是值得学习的。
更换，如换刀，从前驱动改为后驱动
新一代Mirai未来组合首先调整了平台架构，采用了丰田TNGAGA-L平台，这是一个专门为丰田旗下高端品牌雷克萨斯服务的后驱平台。国内销售的雷克萨斯LC和LS车型都是这个平台的产品，可见其水平之高。
GL-A平台还有一个主要特点，就是关注重量分布、刚度、惯性参数等重要指标。GA-L平台下，车辆前轮会更靠前，尽量在车身四角‘甩’车轮，使车辆前后重量趋近50336050。这种布局可以使车辆的前后重量更加平衡。
在车身结构方面，新平台下使用了大量的支撑和加强筋，车身的粘接也广泛使用，采用了激光螺旋焊接技术，提高了车身的刚度。在新的平台架构下，Mirai未来组合的底盘结构也得到了很大的改进，采用了新的多连杆前悬架和后悬架，取代了原麦弗逊后扭力梁的悬架布置。
显然，新悬架的稳定性、可控性和乘坐舒适性将大大提高。在底盘细节方面，更厚的防侧倾杆也用于提高整体悬架的刚度。
虽然上一代Mirai未来组合也定位于中级车，但整车的布局大大降低了其空间实用性。它的燃料电池位于前排座椅下方。燃料电池产生的电能直接驱动位于前舱(发动机舱)的电机和功率控制单元。通过电机能量回收获得的电能将通过动力控制单元储存在位于车辆后部的动力电池中。
(第一代Mirai未来组合)
两个储氢罐，一大一小，分别布置在后排座椅下方和后备箱内，对车内乘坐空间和后备箱空间都有很大影响。
新一代Mirai未来组合为这些电力系统做出了全新的布局。氢燃料电池堆从客舱地板下方移到前舱(相当于发动机舱)，而更紧凑的高压电池和电机位于后轴上。储氢罐的数量增加到三个，其中两个呈丁字布局，布置在机舱内，另一个布置在行李箱地板下。动力总成布局优化后，新一代Mirai未来组合实现了503，336，050的前后重量分配。
当然，除了重新调整动力系统布局，新一代Mirai未来组合的车身尺寸也有所增加。车身尺寸方面，新车的长、宽、高分别为4975/1885/1470mm，轴距为2920 mm。
与前代相比，它的整体高度减少了65毫米，轴距增加了140毫米，后悬架延长了85毫米，宽度增加了75毫米，轮毂尺寸也更大。新款Mirai未来组合拥有19英寸和20英寸车轮，重心更低，姿态更具动感，视觉感更强。
随着新的动力系统布局和车身尺寸的增加，Mirai未来组合的内部空间得到了极大的改善，为后排乘客提供了更宽敞的五座空间，腿部空间和行李箱空间也得到了改善。
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续航能力提升30%，具备远距离能力。与第一代车型相比，新车续航能力的提高是其首要任务，只有超过传统纯电动汽车所能达到的距离，才会更具竞争力。
新一代Mirai未来组合已经改进了它的动力、氢燃料容量、效率和空气动力学，它的电池寿命增加了30%。
据日本官方网站介绍，它提供了两种不同的巡航版本，能耗分别为135km/kg和152km/kg，在WLTC测试标准下巡航里程分别为750km和850km。
据EPA数据显示，在极端条件下依然可以行驶575公里，这使得新款丰田Mirai未来组合具备了真正的长途驾驶能力。
调整布局，增加储氢罐
有了GA-L平台，Mirai未来组合的燃料电池堆和传输系统组件具有更高的空间利用率，可以为高压储氢罐提供更多的位置。
新车上安装了三个高压氢气罐，排列成“T”形。最长的氢气罐纵向布置，两个较短的氢气罐分别横向布置在后排座椅和行李箱下方。它们的位置有助于降低整个车辆的重心，减少对车辆内部空间的影响。
它们加在一起可以容纳5.6公斤的氢气，而Mirai未来组合上一代的两个储氢罐中的氢气含量为4.6公斤，这使得汽车的氢气容量和里程增加了30%。
新高压储氢罐的结构也进行了优化，多层结构更强，总重量87.73kg，也就是说整个高压储氢罐加5.6kg氢气不超过93kg，重量优化明显。
新型燃料电池堆，功率增加12%
在氢动力驱动的汽车中，氢气在催化剂的作用下与氧气发生化学反应，产生电能，进而驱动电机。经过‘燃烧’，氢气会变成水，电能的产生过程在‘燃料电池’中。
很多读者可能会有点困惑。需要明确的是，这个‘燃料电池’不是另一个电池。其实可以理解为一个反应器，有一个单独的真正储存电能的动力电池。
新一代Mirai未来组合的燃料电池堆和燃料电池功率转换器(FCPC)是专为GA-L平台开发的。整个燃料电池堆的集成度更高。水泵、中冷器、空调、空气压缩机和氢气循环泵已经集成，每个组件都更小更轻，同时提高了性能和空间利用率。
燃料电池堆使用固体聚合物，就像老Mirai未来组合一样，但它已经做得更小了。随着体积变小，其比功率密度增加到5.4千瓦/升的新记录(不包括端板)，而Mirai未来组合的上一代为3.1千瓦/升。其最大发电量从114千瓦增加到128千瓦，寒冷天气下的性能得到改善。现在可以在低至-30的温度下启动。
丰田还优化了每个反应器中的设备，整体重量减少了50%，但功率增加了12%。包括重新定位歧管、减小电池的尺寸和重量、优化气体路径分离器的形状以及在电极中使用创新材料。
包括燃料电池DC-DC转换器(FDC)和模块化高压组件，经过优化，尺寸减小了21%，重量减轻了2.9千克至25.5千克。下一代碳化硅半导体材料用于IPM晶体管。这增加了输出，降低了功耗，使用了更少的晶体管，从而使FCPC更小。
进气口减少了压力损失，并含有吸声材料，因此进气口发出的噪音在机舱内不会被检测到。排气管采用树脂管，设计允许大量空气和水排出；容量更大的消音器有助于使机舱更加安静。整个空气系统比现在的Mirai未来组合小30%，小三分之一(34.4%)。
驱动电机功率提升
燃料电池堆的最大发电功率为128千瓦(174马力)，其电机输出功率也提高到134千瓦(182马力)，最大扭矩达到300牛米，最大速度为175公里/小时.老款的电机最大输出功率114kW，100公里官方加速时间10秒。新车的加速时间还没有公布，但相信改善会很明显。
锂离子钡
在配置方面，新车配备8英寸数字仪表组和12.3英寸多媒体系统，并配备平视显示器(HUD)平视显示器(head-up display)、前排座椅加热/通风、流式后视镜和带14个扬声器的JBL音响系统。
新款Mirai未来组合还配备了“丰田队友”先进的驾驶员辅助技术和“丰田安全感知”安全辅助包，还可以支持软件OTA升级。
总结：氢能越来越成熟，要等成本降低
和往常一样，我们还是要谈谈它的价格。目前其在日本市场的价格相当于44.5万元左右，对于普通人来说还不算接近大众。但日本购买氢能汽车的补贴也很大，补贴在10万元左右，最终达到30万元。
从第二代Mriai来看，其整体结构和性能都有了很大的提升，整体更加成熟，850km的寿命更加稳定。目前已经在日本和美国上市，即将在欧洲上市，相信销量也会大幅度增加。
从丰田的销售目标可以看出，丰田对新车已经给予了足够的信心，丰田的目标是将销量扩大10倍。
随着技术的成熟，配套基础设施需要完善。目前国外氢加气站建设在不断完善，氢燃料电池汽车拥有的实用性将稳步提升。
在国内，丰田已经开放了燃料电池的相关技术，需要在吸收技术的同时继续创新，尤其是氢加气站的建设需要加快。
当然，最重要的是，氢能在仁中的普及还有很长的路要走。不然大家都会觉得氢能有危险，避之不及，中国氢能的发展无从谈起。
——结尾——
