丰田2025年不生产燃油车（排放物比牛奶还安全）
丰田2025年不生产燃油车（排放物比牛奶还安全）由于氢气具有密度低、常温下难液化的特点，氢气的安全储藏和运输成为了一个亟需攻克的难题。对此，丰田给出了这样的解决方案：设计了一大一小两个储氢罐，通过高压的方式尽量多充入一些氢气。根据目前的主流储存技术，丰田选用了700Mpa的高压储气罐，这与我们常见的“液化石化气罐”相似，但罐体更厚重。两个储氢罐一共的容量是122.4升，采用700个大气压储存，最多能够容纳约5公斤的氢气。三、多重保障，确保氢气储藏的安全性燃料电池并不是通过直接燃烧氢气释放能量，而是让氢气经过含有催化剂的质子交换膜，在这里氢与外界吸入的氧结合，释放出电子，排出水蒸气。随着氧化反应的进行，电子不断发生转移，就形成了驱动汽车所需的电流。所以，从本质来讲，整个运行过程就是发电的过程。因此，Mirai是纯电动车，燃料电池堆栈代替的就是厚重且充电效率低下的锂离子电池组。在燃料电池堆栈中，排布了诸多薄膜，可以产生大量的电子转移，形成供
在刚结束的东京车展上，丰田发布了FCV PLUS、S-FR、KIKAI以及丰田豪华品牌雷克萨斯旗下LF-FC概念车等炫酷十足的概念车。另外，丰田还带来了已经在日本市场上市的首款氢燃料电池车Mirai，其中文名为“未来”。对于氢燃料电池车，或许大家的概念还停留在科幻电影的描述中，但如今它却真实的存在于我们的身边，这款不加油、不充电、不排放尾气，且唯一的排放物是水的车是如何工作的呢？下面就由我来揭开丰田“未来”（MIRAI）“黑科技”的秘密。
一、丰田“未来” （MIRAI）黑科技的由来
2014年12月15日，丰田首款氢燃料电池车Mirai在日本本土市场上市。Mirai的排放清洁（理论上仅排放水），续航里程接近500公里，相比于纯电动车有了很大提升。与纯电动汽车相比，Mirai补充能源的方式更为快速、便捷，在燃料耗尽后，Mirai可以在短时间内迅速补充氢燃料，给消费者带来了更大的便利性。Mirai采用的燃料电池使用液态氢作为动力能源，能源来源广泛，且燃料电池供能充足。
从结构上来看，Mirai与传统的汽油车或者纯电动车都有很大的区别。Mirai的动力系统被称作TFSC（Toyota FC Stack），即丰田燃料电池堆栈，是以燃料电池堆栈为核心组件的混合动力系统。TFSC没有传统的汽油发动机，也没有变速器，发动机舱内部是电动机和电动机的控制单元。
二、Mirai的燃料电池工作原理
燃料电池并不是通过直接燃烧氢气释放能量，而是让氢气经过含有催化剂的质子交换膜，在这里氢与外界吸入的氧结合，释放出电子，排出水蒸气。随着氧化反应的进行，电子不断发生转移，就形成了驱动汽车所需的电流。所以，从本质来讲，整个运行过程就是发电的过程。因此，Mirai是纯电动车，燃料电池堆栈代替的就是厚重且充电效率低下的锂离子电池组。
在燃料电池堆栈中，排布了诸多薄膜，可以产生大量的电子转移，形成供车辆行驶所需的电流。一般情况下，这些电流所产生的整体电压为300V左右，不足以带动一台车用大功率电机。因此，像Mirai这样的氢燃料电池车还装备了升压变压器，将电压升至600V以上，从而顺利推动电动机。
在Mirai上面实际有两套电池，一套位于车身中部：高分子电解质燃料电池组，它是整台车的核心部件，负责将氢气和氧气在催化剂的作用下产生电能；另一套镍氢电池和凯美瑞混动车一样位于后备厢，它可以储存燃料电池发的电，负责为车内电气设备供应以及保障低速时的纯电动运行。此外，制动能回收装置也会将刹车电能储存到镍氢电池中。由于没有真正的能源燃烧，Mirai的氢气能量转化效率达到了60%，比传统内燃机高一倍。
三、多重保障，确保氢气储藏的安全性
由于氢气具有密度低、常温下难液化的特点，氢气的安全储藏和运输成为了一个亟需攻克的难题。对此，丰田给出了这样的解决方案：设计了一大一小两个储氢罐，通过高压的方式尽量多充入一些氢气。根据目前的主流储存技术，丰田选用了700Mpa的高压储气罐，这与我们常见的“液化石化气罐”相似，但罐体更厚重。两个储氢罐一共的容量是122.4升，采用700个大气压储存，最多能够容纳约5公斤的氢气。
为了保证储氢罐在承受了700Mpa的前提下还能保持行车安全性，储氢罐被设计成四层结构，铝合金的罐体内部衬有塑料内胆，外面包裹一层碳纤维强化塑料的保护层，保护层外侧再增加一层玻璃纤维材料的减震保护层，并且每一层的纤维纹路都根据所处罐身位置不同而做了额外的优化，使纤维顺着压力分布的方向，提升保护层的效果。
四、燃料电池堆栈 镍氢电池混合动力=高效率动力表现
在整车性能方面，燃料电池最大输出功率为114kW，功率输出密度为3.1kW/L；电动机最大功率113kW，最大扭矩335Nm，其扭矩表现接近2.0T发动机。
除了燃料电池堆栈发电之外，Mirai后轴上方布置的1.6千瓦时的镍氢电池组兼顾动力电池和储能电池的作用。与丰田凯美瑞混动的电池组类似，这个电池组在整车负载低的时候可以单独用它供电带动车辆前进，与此同时燃料电池堆栈发出来的电可以给电池充电。
当车辆有更大的动力需求的时候，镍氢电池组很快就会耗光，所以这时候燃料电池堆栈就直接向电动机输电，跟镍氢电池组实现双重供电来满足需求；当车辆减速行驶的时候，电动机转化为发电机来回收动能，电量直接输送到镍氢电池组内储存起来。
小结：如前文所提到的，氢燃料电池堆栈在产生电能的过程中只产生水，因此它最吸引眼球的优势便是真正实现了“零排放”的目标。一般情况下，氢燃料电池车每行驶100公里大约需要一公斤氢气。Mirai大约可以储存大约5公斤左右的压缩氢气。理论上，在加满氢气的状态下续航里程达到500公里不成问题，因此它的续航能力要比现在市售的所有纯电动汽车都要强。Mirai加注氢气的过程非常快速便捷，专用的加氢设备可在3分钟加满氢原料。相对于纯电动车较长的充电等待时间，优势极其明显。
在日本市场，Mirai上市首月的订单就达到1200辆，要知道Mirai在日本的售价为723.6万日元，享受国家补贴后，消费者实际承担的费用在520万日元左右（约等于27万人民币），等于一款中级车的价格。如果Mirai进入中国市场后能够保持较为合理的价格，那么它的市场空间会比纯电动车更大。
