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一輛豐田氫燃料動力電池車是如何制造的?

鉅大LARGE  |  點擊量:1044次  |  2020年08月06日  

七月二十四日,豐田市元町廠內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,這里的一切都要人工介入,而這里生產的汽車就是豐田的氫燃料動力電池產品MIRAI。2個月前,我國國務院李克強訪問日本時,曾對這款產品格外關注。


MIRAI這款產品有什么亮點?為何豐田選擇手工打造這款氫燃料動力電池車?這款新能源汽車的成本與續航如何?豐田的氫燃料動力電池車運行能力發展到了什么程度?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


豐田氫燃料動力電池車MIRAI的誕生地元町廠作為豐田最老廠之一,同時也是豐田精益生產的發源地。該廠始建于1959年。其占地面積為159萬平方米,員工約有7000人,豐田元町廠重要生產GS、Crown(皇冠)、MarkX和MIRAI(氫燃料動力電池汽車)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。與常規的車企廠相同,豐田元町廠擁有沖壓、焊接、噴涂、組裝四大車間。不過關于豐田MIRAI來說,這里的四大車間并不全部使用。據介紹,MIRAI核心零部件重要都是豐田的其他廠生產,元町廠重要負責組裝。


在沒有來到這座廠之前,理所當然的認為,豐田MIRAI總裝線應該是十分現代化自動化率非常高的生產線。但當來到這座廠生產線參觀時發現,MIRAI總裝線沒有使用機器人自動化設備,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高級車輛生產時采用,這保證了質量但也犧牲了效率。據了解,一輛MIRAI要約100分鐘,而常規的汽車流水線效率達到了每分鐘一輛。目前MIRAI的年產量約有3000輛。


豐田采用人工組裝的方式對MIRAI進行總裝,重要是氫燃料動力電池車的關鍵零部件要格外重視,同時在組裝中加快氫燃料動力電池車的研發體系。另外由于部分零部件產量有限,使用這種人工生產方式基本符合整個生產鏈條的速度。據負責人介紹說,與大規模自動化相比,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相同都更加有感情。


資料顯示,豐田MIRAI一次加滿氫要3-4分鐘,續航里程可達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年氫燃料動力電池車全球銷售超3萬輛


從最早2014年十二月在日本出售的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。隨著銷量規模的提升,豐田在氫燃料動力電池車使用終端也進行了布局。


豐田為了實現氫燃料動力電池車的大規模普及,計劃在2020年前后將MIRAI、氫燃料動力電池大巴等氫燃料動力電池車的銷量擴大至每年3萬輛以上。目前,豐田氫燃料動力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廠所用的擺渡車。其余三輛在日本東京做路試。根據規劃,豐田在2020年前后。在日本國內實現每月銷售1000輛,每年銷售超1萬輛的目標。


目前,在日本國內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,以新增更多消費者對氫能源的了解。


除了向社會供應氫燃料動力電池車出行工具,為達到利用氫能源建設環保廠的需求,豐田在今年三月份向元町廠投入20臺由豐田自動織機公司生產的氫燃料動力電池叉車(以下簡稱“FC叉車”),同時在元町廠新建FC叉車專用加氫站。目前,豐田在元町廠投入的FC叉車達到22臺。


根據豐田挑戰2025戰略目標要求,為實現廠二氧化碳零排放的目標,豐田計劃將目前使用的傳統動力叉車全部更換為FC叉車,其中,到2020年左右向元町廠投入170臺~180臺FC叉車,其他廠也將大力導入并使用FC叉車。


隨著豐田汽車技術越發成熟,制約氫燃料動力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余年的技術積累,逐漸實現成本控制和攻克技術壁壘。比如,針對氫燃料動力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動力電池車的加氫過程,MIRAI氫氣飽和量是5公斤,整體加氫過程大約3分鐘。和傳統燃油車相同,加氫之前要熄火,不同的是這款汽車設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,要在加氫設備上輸入車輛型號等相關信息,假如普通市民,可以直接在設備上刷信用卡,信息將自動顯示。在整個加氫過程中發現,除了一些細節上的調整外,整體與目前的傳統燃油車加油過程并沒有實質差別


在今年三月份,豐田聯合日產、本田等11家公司成立“日本加氫站網絡公司”(JapanH2Mobility,下稱“JHyM”),其目的是體系化的建設氫燃料動力電池車加氫站。目前日本共有約100個加氫站,其中東京有14個。根據JHyM計劃在2018至2021年度新建80座加氫站,普及4萬輛氫燃料動力電池汽車。最終形成氫燃料動力電池和加氫站的良性循環的商業模式。


豐田嘗試多條新能源道路


在今年五月十一日,為迎接我國國務院總理李克強的到訪,豐田汽車把最頂端的高科技產品拿出展示。據了解,整個參觀過程幾乎是李克強總理與研發人員的問答過程,其中對氫燃料動力電池車,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,國務院相關部門便成立了氫燃料動力電池聯合小組。


關于豐田來說,我國汽車市場的快速發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,全力追隨我國的發展步伐?!睘榱四軌蛟谖覈菩腥剂蟿恿﹄姵剀?,在去年十月底,豐田在我國常熟啟動氫燃料動力電池車“MIRAI未來”的實證實驗。并且豐田在華首個加氫站落地常熟。


據悉,豐田汽車將在2017-2020年期間,利用“MIRAI”車型作為開端,針對“我國使用環境下的車輛行駛調查”、“氫燃料品質調查”、“品質耐久性評測”等多個方面進行實證實驗。在我國,豐田將協同國內公司一起發展氫燃料汽車,并將巴士等商用車作為豐田優先探討向我國引進的車型。


豐田汽車如此賣力的推行氫燃料動力電池汽車,與“豐田環境挑戰2050”戰略有著密切關系。豐田在這一戰略中明確提到“使汽車出現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”、“廠二氧化碳零排放”等六項挑戰,這關于任何一家車企來說無疑近似一場“革命”。


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