연료전지 자동차는 미래의 청정에너지 자동차로 꼽히며 많은 국가에서 개발, 생산되고 있지만, 일본의 자원 부족으로 인해 연료전지 자동차 개발은 일찍부터 시작됐다. . 일본에서 전 세계적으로 판매되는 연료전지차 중 토요타와 혼다가 대표적인 브랜드다. 토요타 브랜드는 1992년부터 연료전지차 개발을 시작해 2014년 토요타 미라이(1세대)가 탄생했다. 북미에서는 마이너스 40 테스트를 거쳤다.

토요타 브랜드는 연료전지 자동차에 많은 노력을 기울이고 있습니다. 토요타는 하이브리드 기술로 유명하지만, 전기차 분야에서는 실제로 뛰어난 수준은 아니다. 오히려 이들 국산차 브랜드들은 전기차에서 연료전지차로의 행보를 직접적으로 더 앞선다는 점에서 큰 장점을 갖고 있다. 토요타는 연료전지차 분야에서 많은 특허와 기술을 축적해왔으며, 다른 주요 브랜드들도 토요타와 연료전지차를 공동 개발하기 시작했다. 중국도 2001년부터 연료전지 자동차를 적극 지지하고 있으며, 2011년에는 순수 전기자동차, 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 등 3대 기술 노선을 연료전지 산업에 포함시켰다. 연료전지 자동차는 우리나라의 미래 에너지 신기술 경로 중 하나입니다. 국내 SAIC와 GAC는 모두 연료전지차 분야에서 활발히 활동하고 있다. 토요타는 이 분야에 일찍부터 참여해왔기 때문에 당연히 큰 장점을 갖고 있다. 오늘은 수소연료전지차 미라이(미라이는 일본어로 '미래'를 뜻함)를 살펴보겠습니다.

1세대 토요타 미라이의 전장/폭/전고는 각각 4890/1815/1535mm, 휠베이스는 2780mm이다. 연료전지의 체적에너지밀도는 3.1kW/L, 출력은 114kW이다. 전원 배터리는 니켈-망간 배터리를 사용합니다. 구동모터의 최대 출력은 113kW, 최대 토크는 335Nm이다. 5km 수소충전 후 연속 640km를 주행할 수 있다.

토요타 미라이의 동력시스템은 TFSC로 불리며, Toyota Fuel Cell Stack의 약자로 연료전지를 중심으로 한 모듈형 하이브리드 시스템이다. 기존 엔진과 변속기는 없으며, 엔진룸에는 전기모터와 전기모터 제어 장치가 장착되어 있으며, 연료전지 스택에서 생산된 전기에너지를 이용해 전기모터를 다시 구동한다. 차를 운전해 보세요. 토요타 미라이의 전원 시스템을 살펴보겠습니다. 니켈-망간 배터리인 토요타 미라이의 전원 배터리입니다. 뒷좌석 뒤나 트렁크에 보관하세요. 이 전원 배터리는 그리 크지 않습니다. 순수 전기차만큼 큰 전원 배터리는 필요하지 않다. 하이브리드 자동차 배터리만큼 크다.

전원 배터리에 포함된 중금속은 환경을 심각하게 오염시킵니다. 따라서 배터리가 클수록 오염 정도가 더욱 심각해집니다. 따라서 차량의 전원 배터리는 재활용되어야 합니다. , 순수 전기 자동차의 전원 배터리를 섀시 전체를 채우는 것은 당연히 환경 친화적인 솔루션이 아닙니다. 고압 저장탱크는 3층 구조로 내부층은 수소를 밀봉하는 수지 라이닝, 중간층은 내압성을 확보한 탄소섬유강화수지(CFRP?)층, 외부층은 유리로 구성됐다. 표면을 보호하는 섬유 강화 수지층.

고압 저장탱크의 작동압력은 70MPa, 최대 내압력은 87.5MPa이다. 내부 용량은 122.4L?(전면 60L/후면 62.4L?) 연료전지 자동차 전체에서 가장 중요한 토요타 미라이의 연료전지 스택입니다. 한쪽은 공기, 다른 쪽은 수소와 연결되어 화학반응을 통해 전기에너지를 발생시켜 모터를 구동시키는 구조이다.

Toyota Mirai용 부스트 컨버터입니다. 연료전지에서 발생하는 전압은 모터를 구동할 수 있는 최대 전압보다 낮기 때문에 연료전지에서 발생하는 전압을 승압시키기 위해서는 부스터가 필요하다(전압은 650VΩ까지 높일 수 있다). 그런 다음 구동 모터에 공급됩니다. 토요타 미라이의 구동모터입니다. 1세대 Toyota Mirai의 엔진룸에는 모터 및 구동 모터 제어 시스템이 들어 있습니다.

이것은 전통적인 엔진과 변속기가 아닙니다. 구동모터의 최대 출력은 113kW, 최대 토크는 335Nm이다.

토요타 미라이의 파워 컨트롤 유닛입니다. 1세대 토요타 미라이의 파워 컨트롤 유닛은 구동모터에 배치됐고 엔진룸 내부에도 배치됐다. 2세대 토요타 수소연료전지차 미라이의 동력계통을 분석해 보면, 2세대 토요타 미라이의 길이와 폭은 각각 4975/1885/1470mm, 휠베이스는 2920mm다. 이전 세대에 비해 훨씬 더 크고 낮아졌습니다. 디자인이 확실히 더 스포티해졌습니다. 수소저장탱크가 2개가 아닌 T자형 디자인을 적용한 수소저장탱크 3개가 있습니다. 전원 배터리는 니켈-망간 배터리에서 리튬 배터리로 변경되었습니다. 구동모터의 최대 출력은 134KW, 최대 토크는 300Nm, 차량 최고 속도는 175km/h이다.

1세대에 비해 2세대 토요타 미라이의 수소저장탱크 개수와 위치가 다르다. -세대 Toyota Mirai는 원래 2개에서 3개로 증가되었습니다. 이 위치의 구성은 다른 위치에 구성해야 하는 원래의 연료전지 및 부스트 컨버터를 교체하기 위한 것입니다.

구동 모터의 위치는 원래 엔진룸에서 바로 리어 액슬로 바뀌었습니다. 파워 배터리의 위치는 바뀌지 않았지만 원래의 니켈-망간 배터리가 교체되었습니다. 리튬 배터리. 연료전지의 위치는 원래 섀시 위치부터 시작하여 엔진룸 내부에 구성됩니다. 연료전지 바로 뒤에는 전력 제어 장치가 있습니다. 연료전지의 가장 큰 장점은 차량이 폐기된 후에도 환경 오염 없이 다른 연료전지 차량에도 사용할 수 있다는 점이다.

위 부분들의 위치와 디자인 변화를 보면 1세대에 비해 2세대의 위치변화가 더 크다는 것을 알 수 있고, 디자인도 더 많은 부품이 더 작습니다. 수소 저장 공간은 기존 122.4L에서 142.2L로 늘어났으며, 5분 안에 저장탱크 3개를 채울 수 있다. 2세대 토요타 미라이는 플랫폼을 업데이트했을 뿐만 아니라 새로 개발된 FC 유닛(FC 유닛은 부스트 ​​컨버터, 2세대는 1세대보다 작음)을 개발하여 전체 항속 거리가 30배 증가했습니다. %.

2세대 토요타 미라이의 가격은 65,900~73,900유로로, 위안화로 약 50만~58만 유로에 해당한다. 현재 수소연료전지차는 국가 보조금에 의존해야 한다. 이 판매 가격 비용은 여전히 ​​​​너무 높지만 앞으로 기술이 발전함에 따라 이 비용도 점차 낮아질 것입니다. 현재 순수 전기 자동차의 판매 가격처럼 순수 전기 자동차의 판매 가격도 이미 국민에게 저렴합니다. 미래의 수소연료전지차를 기대하시나요?