技术超越丰田？揭秘本田燃料电池车技术

本田10月份在本田技术研究所汽车研发中心举办“2015 Honda Meeting”，向新闻媒体介绍了正在开发的新技术。在会场内，除了新款燃料电池车(FCV)及其构成部件的小型化技术外，还介绍了新款“NSX”、插电式混合动力车(PHEV)的试制车、全球首款10速AT(自动变速箱)、高效率发动机以及自动驾驶技术等。此外，还利用试验车辆演示了自动驾驶。

FCV方面，介绍了动力传动系统的小型化技术。实现了燃料电池堆、电压控制单元(VCU)、动力控制单元(PCU)一体型驱动电机和减速机构、电动压缩机等构成部件的小型化，在量产型FCV中全球首次将动力传动系统配置在了前发动机罩下。据介绍，动力传动系统的尺寸与V型6缸发动机差不多。

 

FCV的一体型动力传动系统

 

FCV采用的底盘

燃料电池堆与2008年开始租售的FCV“FCX Clarity”相比，电流密度提高了50%，从而将层叠的电池单元数量削减了30%。另外，通过将每个电池单元之间的间隔减至1mm，将层叠尺寸削减了 20%。由此实现了燃料电池堆的小型化。燃料电池堆的输出密度为3.1kW/L，达到全球最高等级。

 

原来的燃料电池堆(左)和新款燃料电池堆(右)

 

燃料电池堆的改良项目(本田的幻灯片)

据介绍，此次的FCV采用的车辆底盘今后还计划用于本田生产的纯电动汽车(EV)、PHEV和FCV等环保车。该底盘可在前发动机罩下方设置发动机和电机，在前座下方和后座下方的氢燃料罐部分设置电池，能够广泛应用于多种车型。目前本田正在开发的PHEV就预定采用该FCV的底盘。相关技术人员表示， “应该能在2018年前后实现实用化”。当天还进行了PHEV试制车的试驾活动。

 

插电式混合动力车(PHEV)的试验车辆

关于发动机车配备的新款变速箱，本田宣布，为了提高效率和行驶性能，正在开发全球首款FF车(前部发动机、前轮驱动)用游星齿轮10速AT。与该公司的6 速AT相比，不但能将燃效提高6%，由于传动比范围(变速比范围)扩大到10，低速时的加速性能和高速时的静音性能也非常出色。长度能控制在与6速AT相同的水平，计划配备于排量3.5L的车辆。

 

利用10速AT(自动变速箱)提高燃效和加速性能。(本田的资料)

汽油发动机的热效率提高技术方面，此前本田通过增压提高了热效率。而今后要想进一步提高热效率，离不开燃烧技术的进步。作为相关技术，该公司主要在研究“通过增压发动机大量导入EGR(废气再循环)”和“超均质稀薄燃烧”两项技术。

前者是通过增压和EGR的增加抑制爆震，通过低温燃烧降低热损失的技术。后者是使汽缸内的燃烧气体更加均匀地点火燃烧，以减轻燃烧温度不匀，减少 NOx(氮氧化物)的技术。为了稳定点火，必须利用放电火花塞进行高能点火。相关技术人员介绍称，确立这些技术“要到2020年前后”。

自动驾驶的主要技术方面，介绍了本田独立研究的提高行驶安全性和舒适性的内容。中心内容是让自动驾驶汽车选择最佳行驶路线的项目“行动规划”，以及在该路线上正确行驶的车辆控制技术“路线追踪车辆控制”。这是自动驾驶中比较难的“判断”和“控制”相关的项目。

 

本田设想的自动驾驶的主要技术

“行动规划”是根据车载传感器获得的信息，判断车辆应沿着什么样的行驶路线才能安全、舒适地行驶的技术。及时出现变道、插队等驾驶情况变化，也能随时处理，从多条行驶路线中选择最佳路线。“路线追踪车辆控制”是利用车载摄像头、高精度GPS(全球定位系统)、高精度三维地图、横摆角速度(旋转角速度)传感器等推测自车位置和姿势，检测到偏离目标路线时通过方向盘、油门和刹车的控制予以修正的技术。本田计划2020年前后在高速公路等实现自动驾驶，这些就是为实现该目标而正在开发的技术。

本田正在利用试验车辆开展实证试验，在会场上还利用GPS和路线追踪车辆控制技术演示了自动驾驶。在试验场上，利用GPS准确追踪了以数十厘米的精度提前设定的路线。