鉅大LARGE | 點擊量:1177次 | 2018年08月02日
豐田氫燃料電池車是怎么制造出來的
7月24日,豐田市元町工廠內(nèi)十幾名員工在組裝線上忙碌著。與習慣了的自動化總裝線不同,這里的一切都需要人工介入,而這里生產(chǎn)的汽車就是豐田的氫燃料電池產(chǎn)品MIRAI。2個月前,中國國務院李克強訪問日本時,曾對這款產(chǎn)品格外關(guān)注。
MIRAI這款產(chǎn)品有什么亮點?為什么豐田選擇手工打造這款氫燃料電池車?這款新能源汽車的成本與續(xù)航如何?豐田的氫燃料電池車運行能力發(fā)展到了什么程度?這些問題在寰球汽車探訪中逐步得到了答案。
100分鐘下線一臺MIRAI
豐田氫燃料電池車MIRAI的誕生地元町工廠作為豐田最老工廠之一,同時也是豐田精益生產(chǎn)的發(fā)源地。該工廠始建于1959年。其占地面積為159萬平方米,員工約有7000人,豐田元町工廠主要生產(chǎn)GS、Crown(皇冠)、Mark X和MIRAI(氫燃料電池汽車)等中高端汽車。
其中,MIRAI的總裝線原先是豐田旗下雷克薩斯生產(chǎn)LFA高級跑車的地方,由此而來MIRAI總裝線被稱為LFA工房。與常規(guī)的車企工廠一樣,豐田元町工廠擁有沖壓、焊接、噴涂、組裝四大車間。不過對于豐田MIRAI來說,這里的四大車間并不全部使用。據(jù)介紹,MIRAI核心零部件主要都是豐田的其他工廠生產(chǎn),元町工廠主要負責組裝。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在沒有來到這座工廠之前,理所當然的認為,豐田MIRAI總裝線應該是十分現(xiàn)代化自動化率非常高的生產(chǎn)線。但當來到這座工廠生產(chǎn)線參觀時發(fā)現(xiàn),MIRAI總裝線沒有使用機器人自動化設(shè)備,而是全部采用手工組裝。負責組裝的員工約有15人。這樣的手工組裝一般只是在少數(shù)高級車輛生產(chǎn)時采用,這保證了質(zhì)量但也犧牲了效率。據(jù)了解,一輛MIRAI需要約100分鐘,而常規(guī)的汽車流水線效率達到了每分鐘一輛。目前MIRAI的年產(chǎn)量約有3000輛。
豐田采用人工組裝的方式對MIRAI進行總裝,主要是氫燃料電池車的關(guān)鍵零部件需要格外重視,同時在組裝中加快氫燃料電池車的研發(fā)體系。另外由于部分零部件產(chǎn)能有限,使用這種人工生產(chǎn)方式基本符合整個生產(chǎn)鏈條的速度。據(jù)負責人介紹說,與大規(guī)模自動化相比,采用手工方式組裝,工人對待每一輛車仿佛迎接新生命的誕生一樣都更有感情。
資料顯示,豐田MIRAI一次加滿氫需要3-4分鐘,續(xù)航里程可達650公里。目前MIRAI車型在日本官方售價是723.6萬日元(約合43.45萬元人民幣),補貼后個人購車約500萬日元(約合30萬元人民幣)。
豐田2020年氫燃料電池車全球銷售超3萬輛
從最早2014年12月在日本出售的MIRAI,隨后2015年秋季豐田向美國和歐洲出售,MIRAI的銷量也在不斷攀升。2015年銷量為700輛,到2016年的約2000輛,再到2017年的約3000輛。隨著銷量規(guī)模的提升,豐田在氫燃料電池車使用終端也進行了布局。
豐田為了實現(xiàn)氫燃料電池車的大規(guī)模普及,計劃在2020年前后將MIRAI、氫燃料電池大巴等氫燃料電池車的銷量擴大至每年3萬輛以上。目前,豐田氫燃料電池大巴目前全球僅為4輛,其中一輛為此次寰球汽車參觀豐田元町工廠所用的擺渡車。其余三輛在日本東京做路試。根據(jù)規(guī)劃,豐田在2020年前后。在日本國內(nèi)實現(xiàn)每月銷售1000輛,每年銷售超1萬輛的目標。
目前,在日本國內(nèi)豐田銷售范圍僅限于4大都市圈(東京、大阪、名古屋、福岡),為了做好普及工作,豐田計劃到2020年東京奧運會以及殘奧會時,投入氫燃料大巴達到100輛以上,以增加更多消費者對氫能源的了解。
除了向社會提供氫燃料電池車出行工具,為達到利用氫能源建設(shè)環(huán)保工廠的需求,豐田在今年3月份向元町工廠投入20臺由豐田自動織機公司生產(chǎn)的氫燃料電池叉車(以下簡稱“FC叉車”),同時在元町工廠新建FC叉車專用加氫站。目前,豐田在元町工廠投入的FC叉車達到22臺。
根據(jù)豐田挑戰(zhàn)2025戰(zhàn)略目標要求,為實現(xiàn)工廠二氧化碳零排放的目標,豐田計劃將目前使用的傳統(tǒng)動力叉車全部更換為FC叉車,其中,到2020年左右向元町工廠投入170臺~180臺FC叉車,其他工廠也將大力導入并使用FC叉車。
隨著豐田汽車技術(shù)越發(fā)成熟,制約氫燃料電池車普及的兩大因素成本和加氫站上也做好準備。在降本方面,豐田基于20余年的技術(shù)積累,逐漸實現(xiàn)成本控制和攻克技術(shù)壁壘。比如,針對氫燃料電池反應堆中的催化劑,必須是貴金屬——鉑(沒有替代材料),對氫的純度要求極高(99.99%),空氣中的CO、SO2一旦與其接觸會大大降低催化效果。豐田對其進行了電鍍處理,降低了90%的鉑使用量,使得成本得到大大降低。
位于豐田村的加氫站工作人員示范了氫燃料電池車的加氫過程,MIRAI氫氣飽和量是5公斤,整體加氫過程大約3分鐘。和傳統(tǒng)燃油車相同,加氫之前需要熄火,不同的是這款汽車設(shè)置了熄火后才可打開加氫接口的裝置。加氫接口連接正常后,需要在加氫設(shè)備上輸入車輛型號等相關(guān)信息,如果普通市民,可以直接在設(shè)備上刷信用卡,信息將自動顯示。在整個加氫過程中發(fā)現(xiàn),除了一些細節(jié)上的調(diào)整外,整體與目前的傳統(tǒng)燃油車加油過程并沒有實質(zhì)區(qū)別
在今年3月份,豐田聯(lián)合日產(chǎn)、本田等11家公司成立“日本加氫站網(wǎng)絡(luò)公司”(Japan H2 Mobility,下稱“JHyM”),其目的是體系化的建設(shè)氫燃料電池車加氫站。目前日本共有約100個加氫站,其中東京有14個。根據(jù)JHyM計劃在2018至2021年度新建80座加氫站,普及4萬輛氫燃料電池汽車。最終形成氫燃料電池和加氫站的良性循環(huán)的商業(yè)模式。
豐田嘗試多條新能源道路
在今年5月11日,為迎接中國國務院總理李克強的到訪,豐田汽車把最尖端的高科技產(chǎn)品拿出展示。據(jù)了解,整個參觀過程幾乎是李克強總理與研發(fā)人員的問答過程,其中對氫燃料電池車,李克強重點了解氫氣壓縮儲存和加氫站布局等安全問題。訪問歸國后,國務院相關(guān)部門便成立了氫燃料電池聯(lián)合小組。
對于豐田來說,中國汽車市場的快速發(fā)展豐田汽車自然不想錯過,豐田公司社長豐田章男甚至曾表示:“將與時俱進,全力追隨中國的發(fā)展步伐?!睘榱四軌蛟谥袊菩腥剂想姵剀嚕谌ツ?0月底,豐田在中國常熟啟動氫燃料電池車“MIRAI 未來”的實證實驗。并且豐田在華首個加氫站落地常熟。
據(jù)悉,豐田汽車將在2017-2020年期間,利用“MIRAI”車型作為開端,針對“中國使用環(huán)境下的車輛行駛調(diào)查”、“氫燃料品質(zhì)調(diào)查”、“品質(zhì)耐久性評測”等多個方面進行實證實驗。在中國,豐田將協(xié)同國內(nèi)企業(yè)一起發(fā)展氫燃料汽車,并將巴士等商用車作為豐田優(yōu)先探討向中國引進的車型。
豐田汽車如此賣力的推行氫燃料電池汽車,與“豐田環(huán)境挑戰(zhàn)2050”戰(zhàn)略有著密切關(guān)系。豐田在這一戰(zhàn)略中明確提到“使汽車產(chǎn)生的負面影響無限接近于零”和“為社會帶來正能量”兩個目標。
除此之外,豐田還要達到“新車二氧化碳零排放”、“工廠二氧化碳零排放”等六項挑戰(zhàn),這對于任何一家車企來說無疑近似一場“革命”。