氢燃料会是新能源的最优解吗？先看看这份丰田Mirai的路试报

提起氢动力汽车，绝大数消费者对它都一脸茫然。虽然丰田和本田时不时会有一些相关的研发消息被曝出，但毕竟国内消费者还从未一睹其真容。所以在开始介绍丰田Mirai前，我们先得聊一聊：面对越来越多的国家制定燃油车退市时间计划，如今的新能源车真能替代传统燃油车吗？

政策全面向新能源车倾斜已经板上钉钉，但看似前景一片大好的纯电动车，在市场占比逐步提升的同时也被不断爆出各类问题，例如续航里程在冬季严重衰减，动力电池起火自燃等。加上纯电动车的蓄电池本身就存在老化及回收的问题，以及出门在外充电难的问题，即便到了9102年，纯电动车也还是没能在使用体验上达到与传统燃油车相近的水平。

美国一辆特斯拉Model S起火

虽然丰田和本田的HEV油电混动车型，例如卡罗拉双擎、凯美瑞双擎、雅阁混动版等车型，能同时满足环保和便利的需求，但过高的技术壁垒和外企在专利上的垄断，导致这一类型的汽车在中国市场得不到政策支持，很多地方更是直接将其与传统燃油车划上了等号。

满足政策又方便？丰田Mirai氢燃料动力系统解析

虽然政策上不认可依然用“油”作为能源的HEV油电混动车型，但这类新能源汽车所具有的优势显而易见，便利性方面与传统燃油车一样——加油就走；城市代步时，电动机更是拥有燃油发动机所羡慕的高效，同时它还能实现诸如怠速停机、制动能量回收这样的功能，进一步降低能源的浪费。所以，原理上与其极为相似的氢燃料电动车会被寄予厚望。

工信部网站截图

并且，与HEV油电混动车型相比，氢燃料反应后只产生纯净的水，在使用阶段对城市空气零污染，环保层面没有任何可被挑剔的地方。所以，氢能源车在国内的政策层面也受到了重视，工信部在5月15日发布的《2019年新能源汽车标准化工作要点》中就有强调发展燃料电池电动车领域的相关工作，其中包括“加快车载氢系统、加氢枪、加氢通信协议等标准的制修订。”

丰田2016款Mirai

不过，我们今天的主角丰田Mirai步伐要更快，这台系统完善的氢燃料电动车已于2015年推出，其技术地位丝毫不亚于1997年问世的首款量产HEV油电混动汽车——丰田普锐斯，后者超前的技术理念奠定了如今丰田在HEV油电混动领域的领先地位。

早年的普锐斯动力总成原理图

丰田Mirai的这套氢燃料动力系统被丰田命名为TFSC（Toyota FC Stack）系统，由驱动电机、动力控制单元、动力电池、高压储氢罐、燃料电池堆栈、燃料电池升压变频器6个部分组成，其中燃料电池堆栈技术是这套系统的核心部分，其余部分则与电动车相似。结构上，燃料电池堆栈内部的固体高分子薄膜可以在氢元素通过时剥离其电子，将氢转换为带正电的氢质子，再经由铂钴合金制成的催化剂层与氧气反应产生电能。

丰田Mirai动力总成布局

所以，虽然TFSC系统使用氢作为燃料，但整个工作过程并不发生燃烧，而是通过化学反应产生电能，其副产物只有纯净的水。为了能达到足够的功率，丰田Mirai所搭载的燃料电池堆栈由整整370组这样的薄片燃料电池组成，并通过动力电池在车辆低动力需求和制动时回收储存电能，以提供车辆在高动力需求时所需的全部功率。

丰田Mirai在氢燃料站进行“加氢”

丰田Mirai的整个加氢过程可以在5分钟内完成，而其搭载的动力电池也采用了比锂电池更加安全的镍氢电池组，容量为1.6kW·h，约是插电混动车型的十分之一，纯电车型的五十分之一，能大幅减少电池带来的各类问题。

实战洛杉矶，Mirai是否符合车主的心理预期

全新的氢动力系统带给了丰田Mirai种种优点，但新技术是否会隐藏其他问题，也需要我们去实际体验。好在作为全球第一款量产的氢能源汽车，丰田Mirai在2015年就已经在北美上市，而在洛杉矶和旧金山地区，加氢站等基础建设也已初具规模。

在国内的媒体人动身前往美国实测后，我们也得以解开揭开蒙在Mirai上的神秘面纱。实际驾驶时，丰田Mirai的感受与普通电动车几乎相同，114kW的最大功率、335Nm的峰值扭矩、200km/h的最高车速都与传统燃油车相当。在车速低于80km/h时，Mirai的性能甚至要优于绝大多数的燃油代步车型。

丰田北美官网截图

续航里程方面，丰田Mirai的官网上公布的数据为312miles（约502km），不过实际租用的丰田Mirai表显仅为200miles出头（约350km），相比传统燃油车还有一定差距。好在前面我们提到过——“加氢”与”加油”同样便利，并且在洛杉矶和旧金山地区也有充足的加氢站，所以丰田Mirai的日常便利程度已经无限接近传统燃油车。

洛杉矶、旧金山地区的加氢站地图

但不同于传统燃油车，丰田Mirai的氢燃料安全绝对会被消费者所关注。丰田为Mirai设计的两组储氢罐均采用了碳纤维+凯夫拉（防弹衣材质）的材料，可承受70mPa的压力，足以应对手枪等轻型武器的攻击。碰撞方面在车身结构的保护下，其正面碰撞的安全性极高，但在侧面碰撞等极端情况下，其表现还有待时间的检验。

更加畅通的CARPOOL LANE

政策上，在加州驾驶丰田Mirai可以自由使用CARPOOL LANE（拼车专用车道），即便车内仅有驾驶员一人；政府还为3年期的丰田Mirai租赁提供了5000美元的补贴，以及3年或15000美元的免费燃料，虽然每月的租金需要349美元（约为2400元人民币）。所以我们也完全有理由期待，这类氢燃料电动车进入中国后可以享受与纯电动车相同的政策优惠。

作为一辆车，丰田Mirai的表现又如何？

首先我们来说说外观设计，丰田Mirai其实早在2014年就已经正式发布。所以眉宇之间，我们能看到它与卡罗拉等车型的相似之处，但从格栅延伸而出的悬浮式车顶、雾灯处大三角的几何造型都比丰田其他车型的设计夸张许多，其尾灯设计更与充满个性的CH-R有着异曲同工之妙。

从尺寸上看，丰田Mirai的长宽高分别为4890/1815/1535mm，轴距为2780mm，除了因底盘零部件较多而稍显超高外，整体尺寸与中级车相当。不过这一点并没能反映在车内空间里，车内空间仅与紧凑级轿车相当，并且其独特的四座结构、容量仅为362L的后备箱似乎也与复杂的动力总成布局有一定的关系。

丰田Mirai底盘透视图

大量的动力系统零部件也带来了更重的车身，相比纯电车型，车重方面丰田Mirai并没有任何优势，也让车辆的操控性无法与传统燃油车相比。好在丰田清楚症结所在，将方向盘手感设置的较重，保证驾驶员不会因为失误而大幅操作方向盘。

内饰方面，丰田Mirai拥有大面积的优质真皮软包裹，毕竟如果你想购买它，要付出整整57500美元。被放置在中控屏上方的车辆仪表盘科技感十足，细长的液晶仪可以显示里程、车速、氢燃料余量、动力系统工况等信息。同样，空调面板和换挡杆也拥有极为前卫的设计，唯独遗憾的是Mirai的中控多媒体系统，丰田这套传统且难用的车机搭配稀有的单USB接口，与车内其他的优秀设计形成了极大的反差。

作为一台采用电动机的新能源车型，丰田Mirai在行驶时同样拥有极佳的隔音，但空调系统也是短板，除了使用时会消耗大量的续航里程外，其制冷效果也要比传统燃油车差一些。

写在最后

自马自达提出“well to wheel（能源开采到车轮行驶）”的能效计算方式后，关于哪种能源才真正环保、高效的讨论就越来越多，但不论如何，新能源的发展方向绝非一种。Mirai在日语中意为“未来”，而这种集便利与环保于一身的新技术也完全有成为主流新能源技术的潜力。

本田2017款Clarity Fuel Cell

有趣的是，一向对燃油经济性极为敏感的本田也在美国推出了氢燃料电动车Clarity，虽然本田Clarity只租不售的策略有些保守，但对于氢燃料技术的发展，“两田”都迈出了坚实的步伐。所以，如今HEV油电混动汽车领域“两田”独步天下的情况，也很可能会再次出现在氢燃料电动车领域中。