混合动力与燃料电池福特全新福克斯

1、混合动力与燃料电池：福特全新福克斯2002-05-29 10:06:55 南方网讯福特汽车公司采用最新的混合动力电动汽车技术与先进的新式燃料电池打造了一款全新的高效率、零排放福特福克斯（Focus）轿车。 这款全新的福特福克斯燃料电池汽车（FCV）是公司有史以来最先进的环保型汽车，也是业内第一批“混合动力燃料电池车”-它将混合动力技术改善行驶里程与动力性的优点与燃料电池的综合效益结合了起来。 “这是样车，我们将于2004年开始生产这种开创性的燃料电池车，” 福特TH!NK环保汽车集团执行总监约翰·华莱士（John Wallace）说道。“这种最新技术使我们朝着为消费者生产切实可行的燃

2、料电池汽车的方向又迈进了一步。尽管要达到商业化仍有一段很长的路要走，我们的远期目标是既为顾客提供燃料电池的环保效益，又不牺牲今日汽车的性能和功能。” 目前，新的福克斯FCV属于进行技术验证的试验车队的一员，是加利福尼亚燃料电池合作计划的一个组成部分。今年将一共生产5辆福克斯FCV供试验和演示用，到2004年将为顾客进行小批量生产。 新型福克斯FCV采用了“混合动力”，增加了一个300伏三洋电池组，以及电控制动和电液系列再生制动系统。这些先进技术也将用于计划2003年推出的Escape混合动力汽车。此外，福克斯FCV采用了一个更为先进的贮氢罐，压力可达到5,000磅/平方英寸（psi），以前的贮

3、氢罐压力只能达到3,600磅/平方英寸。 新电池组、再生制动和贮氢罐合起来使可载四人的福克斯FCV的行驶里程达到160- 200英里之间，较以前的车型有了大幅度的改善。混合型电力系统还使汽车具有普通轿车的敏捷，可控制的最高车速达80英里/小时。 另外，新型福克斯FCV在其它几个重要的方面也有改进： 1采用新型Ballard Mark 902燃料电池组； 2结合了牵引逆变器模块和电动机变速驱动桥的集成式动力系统； 3改进了总布置,提高了碰撞安全性和顾客舒适性。 燃料电池系统达到新的水平 燃料电池车具有电动汽车安静、高效、零排放的特点，同时又极具潜质，最有可能消除蓄电池技术固有的行驶里程短的缺点。

4、燃料电池是一种能量转换装置，利用氢和氧以电化学的方式将化学能转变为电能，产生的唯一副产品是水。燃料电池产生的电能可以用来驱动汽车的牵引电机，其作用类似于以蓄电池作电源的电动汽车。燃料电池组氢的供给问题是实现燃料电池汽车大量生产所面临的最大挑战。 下一代福克斯FCV的核心是Ballard Mark 902燃料电池系统。燃料电池是一种利用从空气中获得的氢和氧将化学能转变为电能的能量转换装置。唯一的副产品是水和热量。燃料电池的电能用来驱动牵引电机。 Ballard动力系统公司生产的Mark 900系列燃料电池组改进了能量密度，尺寸紧凑，可以适应包括福特福克斯FCV在内的汽车总系统的需要。最新一代Ma

5、rk 902电池组改进了可靠性，并且更易于制造和保养。电池组输出功率达到85千瓦,相当于117马力。而福特福克斯基本型轿车的功率为110马力。 混合动力型福克斯FCV改进了效率和行驶里程 混合动力型福克斯FCV的电池组由装在后座椅和贮氢罐之间的180个“D”型单格电池组成。它属于一种“温和型”混合动力，即电池组能够增进汽车的性能，但本身不能独立驱动汽车。蓄电池用于起动和加油（比如超车）时，作为燃料电池系统的辅助，以改进驱动能力并提供一个更为顺畅的综合行驶性能。 再生制动系统的作用是在施加制动时以电能的形式回收能量。回收的电能被送到蓄电池供以后使用，而在传统的系统中，这些能量一般是以制动衬块产生

6、热量的形式被扔掉了。汽车所以能大幅度提高行驶里程，通过再生制动回收的能量也起了作用。 电控制动（Brake - by - wire）意思是正常工作时在制动踏板和制动器之间没有机械连接。这样系统可以通过电子方式在再生和摩擦之间优化制动，实现燃料经济性和制动性能的最大化。 新型贮氢罐也有助于增加汽车行驶里程 新型福克斯FCV的更高压力贮氢罐也为提高汽车行驶里程做出了贡献，行驶里程比老型号的福克斯FCV增加达30%。福克斯FCV采用的贮氢罐技术吸取了福特天然气汽车项目中所取得的突破。新型贮氢罐可存贮4千克氢,相当于4加仑汽油。还带有内置压力调节器,氢气出罐时压力下降到约150 psi，然后再进入燃料

7、电池系统。 “这是一个十分重要的发展领域，”福特TH!NK技术部总监布鲁斯·科波夫（Bruce Kopf）说道。“我们相信氢最有希望作为未来FCV的燃料。行驶里程一直是一个关键 性问题，这次我们采用5,000 psi压力的贮氢罐提高了行驶里程，据一些老车队顾客反映这个里程他们可以接受。” 汽车尽量采用了如镁、铝、钛和复合材料等轻质材料，进一步提高了行驶里程。例如, 2002福克斯燃料电池汽车的车轮采用铝材锻造。这款下一代汽车比前一个车型总计减重400磅。为了改进燃料经济性，还采用了低滚动阻力型轮胎。 技术进步改进了总布置设计 “这款新型福克斯燃料电池演示车在技术上有很多进步，”科波夫

8、说道。“但是我们也非常关注顾客将来会怎样看这部车。目标是使福克斯具有零排放技术优势的同时，还具有与基本型一样的功能和行驶性能。” 在新型福克斯FCV中如何安排这么多的部件是一个独特的挑战。和以前的车型相比，部件的外形尺寸有的减小了，有的加大了。增加混合动力功能也增加了一些新 的部件，包括蓄电池组本身。 解决的措施是将蓄电池组布置在后座椅与贮氢罐之间。蓄电池转换开关设在后座中间扶手上。 整个设计的最终效果是为4名乘客提供了舒适的车内空间。燃料罐虽然位于汽车后部，但仍留有足够的空间容纳几个大件行李。 安全性可与传统汽车相媲美 “这款汽车的安全性是人们常问的一个问题，特别是氢燃料系统的安全性问题，”

9、华莱士说道。“随着有更多的这种新型汽车上路，我们会努力使人们理解对顾客来说燃料电池发动机与传统的内燃发动机是同样安全的。” 新型福克斯FCV在设计上保证了能够满足全部联邦安全标准,包括碰撞要求。具备与福克斯基本轿车型同样出色的乘员保护装置。福克斯FCV配备有司机与乘客前气囊、牵引力控制、ABS及一种在每个车轮上都装有传感器的先进的轮胎气压监测系统。汽车还装备了福特专利BeltMinder安全带提示系统。 此外，对在车上贮运氢气的方方面面都做了苦心考虑。设置了传感器来随时监测燃料电池组、行李箱和客厢。如果测出有微量氢气逸出，系统便向司机发出警告。如果测到的氢气逸出量再高一点，系统就会转到有限功能

10、运行，之后开始停止汽车的运行。 福特还在业内并与燃料提供商密切合作，帮助制订氢燃料基础设施的联邦规范和标准。福特积极参与了1999年开始的加利福尼亚燃料电池合作计划（CaFCP）和新组成的FreedomCAR计划。CaFCP的目标是团结所有的风险投资人共同致力于消除燃料电池汽车大量生产与使用的障碍，帮助改进燃料电池技术的商业可行性。FreedomCAR 项目的目标是促进与燃料电池与氢燃料有关的技术突破。 “我们面前仍有很多障碍有待解决，”华莱士解释说。“但我们福特人相信，燃料电池是今天唯一的有望将来取代内燃机的技术。” 新型福克斯FCV是福特第三代可驾驶的燃料电池汽车。第一代为P2000 FCV,于1998年推出。第二代是福克斯FCV原型试验车，于2000年推出。 当P2000 FCV在底特律1998北美国际汽车展览会上首次亮相时，福特汽车公司是第一个推出燃料电池汽车的汽车生产厂家。此后，福特着眼于大规模商业化的目标，动用大量的