在原理上,這三款車除了驅(qū)動(dòng)方式以外采用的動(dòng)力單元結(jié)構(gòu)都是基本一致的,所以我們選取其中一款車作為主要解析對(duì)象。
◆ 關(guān)于燃料電池
實(shí)際上大眾的燃料電池并不只是一整塊電池,而是由300片相互獨(dú)立的“電池”一個(gè)挨著一個(gè)組成的堆棧,其與特斯拉的那塊由眾多電池組成的整套供電系統(tǒng)類似,每一片電池都 能產(chǎn)生0.6~0.8V的電壓,整個(gè)電池堆棧就能一共輸出約230~360V的電壓。除了基本的結(jié)構(gòu)之外,燃料電池堆棧還需要一個(gè)渦輪增壓器來(lái)強(qiáng)制輸送空氣進(jìn)入電池中、一個(gè)用來(lái)循環(huán)多余氫氣以提高利用效率的風(fēng)扇和一個(gè)冷卻用的泵。這些組建都由電力驅(qū)動(dòng)并且直接從燃料電池堆棧中取電。
◆ 底盤結(jié)構(gòu)與普通汽車有很大不同
大眾(奧迪)氫燃料電池車的底盤與普通版本的車型有很大的不同,由于需要?dú)錃鈦?lái)為燃料電池提供燃料,因此普通車型扁扁的油箱被高壓氫罐所代替,為了保證續(xù)航里程,氫罐的數(shù)量為四個(gè),可以儲(chǔ)存接近5kg的氫氣。而普通車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的位置則被燃料電池堆棧和電動(dòng)機(jī)所代替,根據(jù)車型的不同,帕薩特和高爾夫旅行版在前軸上布置有電動(dòng)機(jī),而奧迪A7為四輪驅(qū)動(dòng),前后軸均有電動(dòng)機(jī)分布。
燃料電池組外部還有一個(gè)額外的冷卻循環(huán)系統(tǒng),用來(lái)冷卻燃料電池。一個(gè)熱交換器和一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)的電加熱器用來(lái)充當(dāng)暖風(fēng)系統(tǒng)。燃料電池工作溫度在80攝氏度,對(duì)冷卻系統(tǒng) 要求比內(nèi)燃機(jī)嚴(yán)格一些,但是能量利用效率卻高達(dá)60%,是內(nèi)燃機(jī)的兩倍!冷啟動(dòng)性能也不錯(cuò),可以保證在零下28攝氏度正常工作。
值得一提的是,由于燃料電池并不具備電能儲(chǔ)存的能力,因此大眾燃料電池汽在車輛的后部還加入了動(dòng)力電池(8.8千瓦時(shí)的鋰電池組),這塊電池可以儲(chǔ)存一部分電能,并且這部分電能足以讓車輛持續(xù)形式五十公里左右,此時(shí)燃料電池并不需要介入,而在車輛急加速的時(shí)候,燃料電池提供的電能和這塊動(dòng)力電池提供的電能可以同時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)上,為車輛提供充足的扭矩。另外,這塊電池還可以通過(guò)動(dòng)能回收和外部充電補(bǔ)充電能,進(jìn)一步提升了續(xù)航里程。
◆ 關(guān)于續(xù)航里程
續(xù)航里程是新能源車面臨的最具挑戰(zhàn)性的一個(gè)問題,特斯拉能取得如此大的成功,很大的一個(gè)原因要?dú)w功于其超過(guò)300km的超長(zhǎng)續(xù)航里程。在這個(gè)方面,燃料電池汽車相比傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車還是擁有不小的優(yōu)勢(shì)。大眾集團(tuán)此次發(fā)布的三款車型全部都配備了四個(gè)儲(chǔ)氫罐,這四個(gè)罐內(nèi)壓力超過(guò)700個(gè)大氣壓的儲(chǔ)氫罐一共可以儲(chǔ)存大約5kg的氫氣,在全燃料電池模式下,車輛行駛100公里大約需要1公斤的氫氣,因此理論上講,大眾集團(tuán)的這三款氫燃料電池汽車的續(xù)航里程都可以達(dá)到500公里左右。
◆ 性能水平并不差
奧迪A7 Sportback h-tron quattro的前后軸各布置了一個(gè)電動(dòng)機(jī),形成了前后雙電機(jī)的類似特斯拉P85D的“四驅(qū)”結(jié)構(gòu)。每個(gè)電機(jī)都有85千瓦的功率和270牛米的峰值扭矩,這樣的組合搭配一共可提供170千瓦的功率輸出,并且由于雙電機(jī)無(wú)需機(jī)械傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)優(yōu) 勢(shì),quattro成了e-quattro,扭矩輸出控制電子無(wú)極調(diào)節(jié),是傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。這臺(tái)A7 Sportback h-tron quattro只需7.9秒就能夠完成靜止到100公里/小時(shí)的加速,最高車速180公里/小時(shí)。