'試駕全球首臺插混氫燃料汽車:奔馳GLC F-Cell是未來的新方向嗎?'

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試駕全球首臺插混氫燃料汽車:奔馳GLC F-Cell是未來的新方向嗎?

經濟觀察網 記者 童鋒亮 郭有信氫燃料電池汽車目前市場面產品較少,主要存在客車和貨車等商用車,乘用車成熟的產品更是少之又少。而插混的氫燃料電池汽車更少,奔馳GLC F-Cell是全球第一款。在奔馳GLC F-Cell發佈兩年後的2019年8月,中國的長安汽車業在CS75車型上推出了插電式燃料電池版本。

在法蘭克福車展期間,全球媒體們第一次試駕了奔馳GLC F-Cell,相對於燃油車和電動車,插電式混合動力汽車的駕駛感受如何,其能效如何,是否會成為未來的新的技術潮流呢?

奔馳的電氣化技術路線

要認識這款車,首先要知道其產生的背景。目前,全球汽車正在進行一次革命,這次革命是以汽車動力輸出方式為基礎,進而實現智能化、自動化的過程。在動力方面的革命,不能簡單理解為“電動化”,而是“清潔化”,目前中國採用的技術路線是純電動、插電式混合動力、燃料電池三種技術路線並行的方式。因為政策的導向,大部分車企都以這三個方向為主。

作為汽車的發明者,奔馳的技術路線是48伏技術、純電動和燃料電池並行的三條路線。戴姆勒董事會成員、負責集團研發的馬庫斯⋅謝弗這樣解釋奔馳的邏輯,首先從48伏技術開始,持續推進內燃發動機的電氣化。此外,隨著插電式混動車型的引入,奔馳將實現內燃發動機車型的碳中和。

奔馳認為,插電式混合動力至關重要:高效的插電式混動車型是我們電氣化戰略不可分割的一部分——幾乎所有日常行駛都可以實現純電動。預計到2020年年底,奔馳將推出20多款插電式混合動力車型,涵蓋新生代、中型和全尺寸轎車及SUV。而燃料電池將對電力驅動技術起到補充作用。

奔馳GLC F-Cell就是基於這樣的未來策略認識的產物。2017年9月,奔馳GLC F-Cell在法蘭克福車展首發。它是全球首款搭載燃料電池+蓄電池系統的插電式混合動力汽車。這款新型電動車型具有雙電源系統,因為它採用了創新的插電式混合動力:除氫燃料電池外,GLC F-Cell也可依靠蓄電池行駛。蓄電池和燃料電池之間的巧妙配合以及氫氣的快速加註,使它成為海外市場非常適於日常使用的車輛,也適合於長途行駛。

奔馳GLC F-CELL整個系統是奔馳的第二代產品,其第一代產品是2010年上市的奔馳B級車 F-CELL。相對而言,這一代產品進步很大,奔馳GLC F-CELL整個驅動系統的輸出功率提高了約40%。燃料電池系統體積減少了約30%,並首次能夠完全安裝於發動機艙內。此外,金屬鉑在燃料電池中的使用量減少了90%。這樣既可節省資源,又降低了成本。

GLC F-CELL所搭載的鋰離子電池總容量為13.5千瓦時,可單獨驅動電機,並首次可以使用插電技術從外部充電。智能管理系統與燃料電池+蓄電池系統相結合,提供了一套新的動力解決方案。GLC F-CELL的蓄電池安裝在車輛後部,與電機一樣採用了緊湊設計,GLC F-CELL可以用家用電源插座、壁掛式充電樁或公共充電站充電。官方資料顯示,如果耗盡全部電能,則充電時間約為1.5小時。

氫氣罐被安裝在車輛底部。這2個氫氣罐採用的是碳纖維外殼,兩個氫氣罐的容量約4.4千克氫氣,空罐可在3分鐘內注滿。這與傳統內燃機車型所需的加油時間大致相當。奔馳工程是表示,將氫氣罐放在車身底部,既節省空間又儘量保證了安全。由於電力驅動系統不需要傳動軸,因此為其中一個氫氣罐提供了空間,而另一個則安裝在後排座椅地板下方。

駕駛輕盈的插混新物種

由於氫燃料電池車整體的電池包要小很多,這輛車上手之後第一個感覺是輕盈。大部分的電動車由於揹負了重量巨大的電池包,有些甚至電池包本身重量就超過一噸,因而儘管電池輸出功率大,但駕駛起來仍能明顯感到車輛自身重量大,拖曳感明顯。奔馳GLC F-CELL顯然沒有這方面的煩惱。

奔馳官方的資料顯示,奔馳GLC F-CELL可裝載4.4千克氫氣,其產生的電能足以實現437公里(NEDC)的續航里程。同時由於採用了大型鋰離子電池,因此蓄電池可提供51公里的續航里程。電機輸出功率達到了155千瓦。我們在實際駕駛中,激烈駕駛(猛踩油門、猛剎車)等情況下,能耗會達到2.6kg/100km,但這是個非常極端的情況,實際上,如果我們正常駕駛,其能效能控制在1.6kg/100km左右。但從理論上來說,這個能耗還可以降的更低。

駕駛過程中,氫氣的消耗量並不高。以我們上車為例,其車載顯示的續航一直沒有下降,這是因為其能量回收系統高效地產生了作用。奔馳的研發人員說,在所有運行模式中,系統都具有能量回收功能,可在制動或滑行期間回收能量並將其存儲在蓄電池中。

與傳統插電式混合動力車型一樣,GLC F-CELL也具有多種運行模式和駕駛模式。駕駛模式改變了車輛的特性並帶來不同的駕乘體驗,而運行模式則設定了燃料電池和高壓蓄電池之間的配合。其駕駛模式包括經濟模式、舒適模式和運動模式。在運行模式上,奔馳的智能管理系統分配兩個能量源的使用來適應特定工況。當然你也可以手動切換。儀表盤上的顯示屏上的菜單功能和指示符詳細的展示了其燃料電池+蓄電池雙電源系統的運作情況。

GLC F-CELL的動力來源切換是由所需要扭矩大小來決定,奔馳的工程師表示,在混動運行模式中,車輛同時從兩個電源獲取電力。但功率峰值由蓄電池提供,而燃料電池則在最佳效率區間內工作。這種模式和奔馳的插電式混合汽車一樣,其扭矩達到一定程度後,系統自動轉變為燃油車工作,而在扭矩需要降低之後,且切換為蓄電池輸出。

你也可以選擇單一的燃料電池模式,這樣蓄電池電量就可以保持不變,由燃料電池提供電力,這是長距離行駛比較理想的方式。而切換到蓄電池模式中,GLC F-CELL完全由高壓蓄電池提供電力,燃料電池系統不工作。這是短距離出行的理想選擇。兩套系統之間切換對駕駛者來說,根本無法察覺到。

GLC F-CELL的動力由異步電機提供,輸出功率為155千瓦(211馬力),扭矩為365牛·米。上手之後,這款車的開起來是一種美妙的體驗。我們之前體驗過奔馳的純電動汽車和插電式混合動力汽車,這款氫燃料電池確實帶來了不一樣的靜謐和道路駕駛感。GLC F-CELL還有一個充電模式,其會優先給高壓蓄電池充電。如在加註氫氣之前可採用這一模式為蓄電池充電,以實現最大的總續航里程。

GLC F-CELL的內飾外觀可能不需要多說,符合奔馳的水準。但比較令人意外的是,這款動力超前的插電式燃料電池車所搭配的12.3英寸的數字儀表盤並不是觸控屏的,要通過鍵盤控制複雜的模式選擇對大部分人來說還是有點難度,而這也是使得其本應有的科技感打折。實際上,奔馳新一代產品已經採用了中控屏和儀表盤二合一的貫穿式大屏設計,未來GLC F-CELL的內飾應該還會有變化。

在GLC F-CELL的上還是有一些新特色。比如帶有手寫識別功能的多功能觸摸板是GLC F-CELL的一大特色。這種新開發的裝置可通過單指或多指手勢(多點觸控)控制車載智能信息系統功能。

與傳統動力的GLC SUV一樣,GLC F-CELL也在德國不來梅生產。GLC F-CELL的核心部件是燃料電池組,這是戴姆勒和福特聯合開發的技術。而另一個制約氫燃料電池汽車發展的關鍵問題——加氫站上,奔馳也在部署。戴姆勒合作伙伴計劃到2023年,在德國的加氫站數量有望達到400個。歐洲、美國和日本正在推廣類似的基礎設施項目。

結語:

實際上,插電式燃料電池汽車這個技術路線算是奔馳向現實妥協的一個產物。馬庫斯⋅謝弗表示,氫燃料電池汽車未來的主要目標是降低成本,這是實現氫燃料電池車推廣的前提條件。一方面降低氫燃料成本,形成規模化效應,另一方面在研發層面,比如材料和生產成本方面要做大量的工作,以確保未來實現大規模量產。

而搭載電池的原因之一就是成本和使用價值方面的考慮,這是一個折中的方案。另外,奔馳也採用了成熟的平臺,而不是全新開發一個。“將氫燃料電池動力系統裝置於如GLC SUV這樣的現有車型平臺上,從而為未來大規模生產奠定了基礎。對於氫燃料電池車,我們目前還只是小規模的量產。”馬庫斯⋅謝弗表示。“客車、卡車和商務車等各種商用車產品,氫燃料電池技術在這些車型上也擁有廣闊前景。”

多種技術路線也是奔馳保證自身在汽車產業轉型的過程中不會出現技術上的戰略選擇失誤的出現。“有人會問,未來奔馳的動力系統是什麼樣?我們的回答是——未來的動力系統絕不會是單一形式,而是多樣化的!我們的策略是根據客戶需求,對各類可持續的技術保持開放態度。”馬庫斯⋅謝弗表示。

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