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“发动机”变“发电机”——自由活塞式内燃直线发电机
本帖最后由 dyfduck 于
03:11 编辑
& && & 自由活塞式内燃直线发电机是国内外研究热点，被认为是革新性的未来动力技术，在电池技术未获得重大突破前新能源汽车动力研究方向之一，希望坛子的众多各行业领域的能人志士参与讨论。
& & 技术项目相关信息百度“自由活塞式内燃直线发电机”。
& &&&(待议)
1、宁波材料所举办“25KW自由活塞式内燃直线发电机”项目启动会
& && &&&国家国际科技合作专项“25KW自由活塞式内燃直线发电机联合研发”项目启动会暨技术方案研讨会在中科院宁波材料技术与工程研究所召开。
& & 浙江大学卢琴芬教授、上海交通大学肖进副教授、宁波中策动力集团技术开发部部长沈建华高级工程师、上海大学汪飞副教授等参加了本次启动会。宁波市科技局对外科技合作处副处长黄伟英、宁波材料所副所长李润伟、宁波材料所先进制造所所长杨桂林参加会议。会议由宁波材料所科技发展部副部长李赫主持。
& & 项目负责人张驰研究员代表项目组对项目的研究背景及意义、国内外研究现状、项目主要研究内容、技术指标、技术实施方案、前期工作等做了汇报。与会专家围绕项目的研究目标、实施方案等进行了充分的讨论，对项目取得的进展表示肯定，同时对项目中内燃机的设计及选型、直线电机的设计、驱动控制方案等问题展开了热烈的讨论，提出了很多宝贵的意见和建议。与会专家还参观了先进制造所工程中心。
& && & 自由活塞式内燃直线发电系统作为一种新型的串联式混合动力装置，近十年来得到了国内外许多科研机构的广泛关注。该装置由自由活塞式内燃机与直线发电机直接耦合，燃烧室膨胀做功，气体弹簧储能后回复，带动直线发电机往复运动发电。因为省却曲柄连杆和机械飞轮等传动装置，机械效率得到提高；由于取消了曲柄连杆机构的物理约束，以及直线电机发电状态和电动位置控制状态的切换，使得增大压缩比提高燃烧效率成为可能，并能在不改变内燃机结构的情况下调节压缩比以适应汽油、柴油、天然气、甲烷、氢气等多种燃料；而高压缩比均质充量压缩点火（HCCI）的燃烧方式，使得燃料的燃烧效率很高，整个系统效率可达传统内燃机的2~3倍，并且几乎无氮氧化物排放（NOX&10×10-6）；因此被认为是一种革新性的未来动力技术，成为国内外科研机构和各大汽车公司的研究热点。
& &“25KW自由活塞式内燃直线发电机”项目由中科院宁波材料所（宁波工研院）、宁波中策动力集团、美国密西根大学联合申请，于日正式立项启动实施。该项目的目标是通过国际科技合作，研制25KW自由活塞式内燃直线发电机，总效率35.5%以上，达到国际先进水平。
& & 宁波材料所 张驰 许晶波
2、自由活塞直流发电机 或将改变增程电动车前景
& && &在新能源车型中增程型混合动力车型有着独特的魅力，由于传统燃油发动机(发电机，也可称之为增程器)并不参与直接的车辆驱动，因此工作时间短，噪音低，被称为更接近纯电动车的一项技术，不过由于受到车身尺寸、转换效率方面的影响，现有的增程式混合动力车型在效率方面还有进一步挖掘的可能，同时在成本方面还不能令人满意。　　 　　位于斯图加特的德国航空航天科学院(DLR)八年前开始开发新式增程器，其计划采用自由活塞直流发动机(德文Feikolbenlineargenertor，简称FKLG)来替代的传统燃油增程器，FKLG自由活塞发动机由于拥有独特的技术原理，不但可以使用包括汽油、柴油、乙醇、天然气、甚至是氢等在内的多种不同燃料，还拥有结构简单，成本更加低廉的优势
　　FKLG自由活塞发动机的概念提出已经有上百年的历史，当时著名的德国工程师容克开发出了当时先进的二冲程对冲活塞式燃气发动机，而这种发动机就被认为是FKLG自由活塞发动机的鼻祖。
　　一般来说活塞发动机其活塞组运动规律由作用在它上面的气体压力决定，并随发动机工况变化。活塞组运动的特点是内、外止点位置都可以改变，由同步机构保持左、右活塞组对称运动。动力气缸膨胀行程时，气垫缸内空气被压缩，暂时贮存动力气缸向外所作的全部功，从而带动线圈工作轮来产生电能。
　　上个世纪80年代开始，德国工程师开发了一种二冲程自由活塞直流运动发动机，并且其设计成型之后不但可以用作发动机作用之外，还可以充当压缩机、液压泵以及发电机。相比传统的由曲轴连杆连接活塞的发动机来说，自由活塞发动机内部并没有旋转部件，因此构造更为简单，体积小巧，并且成本更低。但是很遗憾，这项技术在当时并没有引起汽车工业的重视。
　　不过由于增程式混合动力车型的开发，对于增程器的要求就变得更为重要了，现有的一些增程器一般由小排量的传统发动机来构成，但是发热量、转换效率还不能令人满意，于是德国航空航天科学院开始了自己的探索，在经过了八年的开发之后，在今年2013年2月DLR首次向外界介绍了FKLG自由活塞发动机的相关开发情况，引起了广泛的关注，原因就是这项技术可以让增程器变得尺寸更小、震动更低、效率更高，同时燃料选择的范围进一步增加，加上较低的生产成本，自然引起众多汽车厂商的高度重视。
　　从目前的进度来看，DLR已经对于FKLG自由活塞发动机的改良进行的差不多，接下来就要解决的是系统稳定性和可靠性，预计明年就可以实现初期的样品生产。DLR的目标是让FKLG自由活塞发动机设计成模块化，可以很方便的安装在车辆中而不会占用更多的空间，最终的量产车可以根据需要来添加模块的数量以达到不同的需求，现有的开发中已经可以实现驱动增程式混合动力车型600公里以上的能力，未来还有进一步提高的可能。
3、新型线性发电机 为混动车量身定制
& &&&英国Libertine FPE公司正研发一种线性自由活塞发电机，该发电机专为混动车型尤其是增程式电动车量身定制。& && &Libertine FPE新型线性发电机将允许研究人员在今后开发新型内燃机技术时，摆脱通过曲轴来使活塞做功的束缚。传统发动机-发电机组合通过使用曲轴和机械传动来驱动发电机，而Libertine FPE新型发电机则通过活塞做功直接发电，并可以用作电动机，施加变力到活塞。
& &&&该方法允许ECU电子控制单元完美控制每个活塞的做功速率、剖面形状及压缩率和膨胀率，以适应汽车启动、瞬时和弹性燃料操作。这种灵活性提升了燃料燃烧效率，而其产生的功率也较常规发动机增加了三分之一。
& && &此外，Libertine FPE线性发电机功率范围在1千瓦至100 千瓦，相比目前市面上多数高效系统，Libertine FPE发电机尺寸更小、重量更轻（80%），具有较好的便携性。
& && &Libertine FPE线性发电机还将成为研究所用于发动机燃烧方法研究试验（如HCCI均质压燃技术）的一部分。与传统发电机不同的是，Libertine FPE线性发电机取消了曲轴和连杆设计，采用了更简单的结构布局，大大减少了热量损失，同时也提升了发电效率。
& && &Libertine FPE线性发电机与两冲程发动机工作原理相同，在活塞下行时，完成做功，并用混合气将废气挤出；在活塞上行时，在活塞下部吸入新鲜空气，并且完成压缩冲程，到达上止点后完成喷油及点火等工作。
& && &新型线性发电机还克服了活塞运动控制、系统损耗和元件成本等诸多问题，通过使用高性能发电机结构，以及设有小孔的长冲程活塞，发电机的移动质量大大减小，从而改善了对活塞运动的控制，使燃烧室内的活塞在上止点（Top Dead Center）时的压缩比最小化，最终减少热损失。长冲程活塞也使得系统更精确的控制上下止点的位置误差，简化了高速控制工作。
& && &固定元件形成气缸缸径的部分，消除了密封圈的使用并减少了摩擦损失。为了降低成本，Libertine FPE线性发电机的设计结构经过简单挤压和冲压，并使用了用于批量生产的绕组和灌封方法。
4、通用自由活塞式线性发电机工作原理分析
& &&&通用汽车全球技术运营有限责任公司和密歇根大学就插电式混合动力车和增程电动车中的自由活塞式线性发电机（FPLA）被授予专利。& && &该动力总成系统包括电能储存系统（类似锂电池组）以及一个牵引电机。混合中采用一个多个往复自由活塞线性发电机给电池组及牵引电机提供动力。
& && & FPLA单元与一个电控模块相连，再依次与电能储蓄装置和电动机相连。控制模块根据驾驶者的需要和储电设备的储电量来控制汽车的电能和机械能的输出。往复式自由活塞内燃机根据控制模块的指令产生电能。每个FPLA单元由一个气缸和一个两端往复式活塞组成，看图可知当活塞在气缸内做往复运动时，它将气缸分割为两个体积可变的燃烧室。每个汽缸中都配备一个线性交流发电机，包括电线圈和金属线绕组。活塞在气缸做往复运动时，永磁体与线圈绕组间产生感应磁场，而活塞作为导体则在切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律，将会产生感应电动势。
& && & 适用的燃料包括汽油混合燃料，乙醇混合烃类燃料等。乙醇混合烃类燃料中包括乙醇含量较高的（E80，E85）以及高纯度乙醇燃料（E99）。可代替燃料包括液态或气态的燃料比如高纯度甲醇（M100）、天然气、氢气、沼气、合成气体等。
& && &&&每个FPLA单元无论在发动机起动或关闭状态都进行工作。在多个汽缸中，至少有一对活塞的速度与在气缸中的位置是一致的，并且由于活塞将气缸分为两个体积不同的燃烧室，则在活塞简谐振动的某一个位置上，发动机的燃烧效率将达到最大，此时的输出功率也将达到最大。这个功率被称为最大输出功率。
& &&&& &&&利用FPLA单元在发动机动力输出方面就更具灵活性。在该专利描述的一个实例中，系统有两种工作模式第一种：每个FPLA单元共振速度相同，每缸的输出功率都不同。第二种：输出功率可选10千瓦、20千瓦、30千瓦，选定一种功率后再以简谐振动方式输出功率。这种情况下每缸的输出功率相同。
& && &在第一个工作模式中，每个FPLA单元具有不同的输出功率，能够根据发动机状态循序渐进的提高发动机功率。第二个模式中，FPLA单元能够通过对活塞冲程、大小、重量的改变达到不同的额定功率。因此，在这种模式下，四个FPLA单元可以分别以10千瓦、20千瓦、30千瓦、40千瓦的功率运作，这样总功率就达到了100千瓦。
本帖最后由 dyfduck 于
03:21 编辑
4、丰田自由活塞发动机线性发电机解析
如果我跟你说，以后的用不着和了，而且通过的往复运动就可以直接发电，你会不会觉得这是天方夜谭？但是正在研发的一款自由线性（Free Piston Engine Linear Generator），有望将这一切都变为现实。可能一看到自由线性这么长的名字有点晕（下文以FPEG简称），把它拆成自由+线性会好理解一些。那到底是还是？这个。。。我们暂且把它算为可以发电的好了。其工作原理如下方所示。
为什么要发明FPEG？加，那相信大家已经猜到了这一定跟有关。没错，研发FPEG就是旨在为增程式量身定做一款小型装置。相比现款增程式使用的及，FPEG将大大减小的体积以及重量。什么是增程式？增程式与有点最大的区别就是，只为电池充电，而不直接参与驱动车辆。全球首台增程式（VOLT）仅仅是根据传统的1.4L进行了改造。到底什么是FPEG？FPEG与传统最大的两点不同就是，没有了和的设计，的回弹装置由空气取代；另外在中直接加入了发电装置。工作原理与两工作原理相同，在上行时，完成压缩、喷油以及点火；在下行时，则完成了做功以及换气的工作。FPEG的工作原理与两工作原理相同，在下行时，完成做功、并用混合气将废气挤出，在上行时，在下部吸入新鲜空气、并且完成压缩，到达上止点后完成喷油及点火等工作。
总结：虽然将自由线性（FPEG）提出，但是目前还处于研发阶段，并没有确定地推出时间。不过从其结构特点来看，体积小、可变等特性，使其除了可以使用以外，同样还可以采用压缩氢气作为燃料。由此来看其前景还是很光明的，或许真的可以成为引领混动新趋势的装置。
5、“发动机”变“发电机”，丰田研发新型发电机
丰田汽车一直执着坚定于混合动力技术路线，而且普锐斯令人惊叹的百公里4.5升的油耗并未使其满足，面对扮演重要角色的发动机，丰田还在致力于使其更节油、更高效、更小巧，这次他们将目光瞄准了发动机的活塞。　　近日，在SAE 2014 World Congress车辆工程国际研讨会上，丰田发布了其最新科技——Free Piston Engine Linear Generator(下文简称FPEG)，自由活塞引擎线性发电机。该发电机基于二冲程发动机研发，结合传统发动机与发电机的结构，根据电磁感应原理，在发动机气缸中加入线圈和永磁体，利用活塞的往复运动，永磁体切割感应线圈产生电能。FPEG模拟剖面图
　　　　　　　　　　　　& && && && && && && && && && && && && && && && && & 气缸结构剖面简图　　在传统的发动机中，使活塞进行循环的往复运动的关键结构在于曲柄连杆机构。而在FPEG中，因为不直接输出机械能，同时在气缸中加入了磁铁，因此取消了曲柄连杆结构。线性发动机可以看成是一个永磁电机，能够同时作为电动机和发电机使用。　　FPEG中最关键的结构就是中空的活塞，活塞两端的直径不同，其中，直径小的一端与气缸体组成了燃烧室，直径大的一头与气缸一起组成了气压弹簧室。从上面的剖面图中可以看出，活塞的剖面形状是一个W，因此，丰田把这种活塞称为W形活塞。　　取消曲柄连杆结构之后，燃烧室的气体膨胀做功只能让活塞单向运动，在FPEG中，气压弹簧室则是保证活塞能够回到燃烧室的一端，进行下一个循环。　　除此之外，FPEG的基本结构与一个单气缸两冲程的发动机基本相同。在燃烧室的一端设有喷油嘴、火花塞(原型机使用汽油为燃料)和排气门，而混合气则是从汽缸衬垫的扫气孔中进入燃烧室。　　与传统的发动机相比，没有曲柄连杆机构之后，发动机的机械损失大大降低。而在发电上，因为磁铁与线圈之间的间隙固定，能够保证发电效率。在模拟实验中，不管是使用汽油机还是柴油机的热效率都有所提升，其中10千瓦下的柴油机热效率达到了42%。　　虽然取消曲柄连杆机构，大幅度简化发动机的结构并且热效率也有所提升，但是活塞位置的确定变成了新的难题。传统发动机通过曲柄的转角来确定活塞的位置，活塞的位置又是一个决定燃油喷射、点火、打开和关闭排气门的时间的关键因素，而且在FPEG中，是活塞的运动切割磁感应线产生电磁反应从而发电，活塞的位置也就更加重要。　　为了确定活塞的具体位置，丰田采用沟槽和间隙传感器的策略，在活塞上设计许多沟槽，并在气缸内表面上安装间隙传感器，用来确定活塞的不同位置。此外，活塞的上止点和下止点也不再固定，上下止点的不固定，也让气缸的压缩比不再是一个固定值。而为了保证燃烧过程的稳定性，必须精确控制上下止点的位置。　　因此，虽然简化了机械结构，但是对于发动机控制系统的要求却更高了，控制系统的设定也就更加复杂。当然，除了带来以上问题，还带来一个好处，就是可以根据运行需要随时进行调整，保证发动机一直运行在高效的工况之下。　　截止目前，FPEG还处于试验阶段，但是如果要进行量产，变为广泛应用的产品，还有很多问题需要解决，除了控制系统之外，在系统的可靠性、稳定性、寿命乃至输出功率和转化效率的提升上，都还需要进一步的研究。　　虽然还处于试验阶段，但FPEG技术的发布以其高达42%的热效率将引领丰田在混合动力汽车技术上继续领跑世界，同时也表明了丰田坚定不移发展混合动力技术的企业战略。该技术不仅可以用传统的汽油、柴油作为燃料，还可以采用氢气作为燃料，联想丰田在燃料电池汽车技术方面的研发成果和战略规划，丰田的新能源汽车方面战略愈加清晰：一是通过混合动力技术使汽车更节油，如果将来FPEG技术批量用于混合动力汽车，将在现有的基础上更大幅度降低油耗，媲美2升左右的插电式综合油耗也不是不可能；二是靠燃料电池汽车直接走向零排放，或许未来FPEG技术能与燃料电池技术相结合，也同样值得关注。
6、42%超高热效率，FPEG让丰田在油电领域再次突破
& & 身为目前全球Hybrid科技的领导者，丰田在汽油以外的能源研究向来颇有心得，近来靠着推出以氢燃料电池为动力系统的FCV概念车，也让其在车辆替代能源领域颇受好评；除了在氢燃料的研发上多所着墨外，其也没有忘记自己的油电老本行；日前，丰田便在2014年底特律国际车辆工程国际研讨会上，向世人展现其最新科技：Free Piston Engine Linear Generator (简称FPEG)，以其可达42%的超高热效率技术，再一次证明自己在Hybrid的领先地位。
丰田在2014底特律国际车辆工程国际研讨会上，向世人展现其最新科技：Free Piston Engine Linear Generator (简称FPEG)，其能以42%的超高热效率产生电力。
FPE引擎，取消曲轴机构让活塞运动更自由其实FPEG并非一项新技术，因为早在1959年时，全球第一台FPEG即已取得专利认证，而FPEG则是根据FPE (自由活塞式引擎) 的基础所延伸出之装置。那么，FPE引擎是什么呢？顾名思义，我们可以知道这种引擎的活塞自由度较高，但是，它又是如何让活塞可以自由活动呢？原因就在于将曲轴以及连杆结构取消，并以一个空气弹簧取代，活塞运动全靠燃烧室的气体以及空气弹簧控制，设计者可以自己决定空气的压力和体积，从而让整体设计趋于自由化。简单来说，即是活塞运行至下死点时，会遭遇到空气弹簧的阻挡而往回弹，活塞因而往上死点移动，到达上死点时，再借由燃料燃烧爆炸产生的气体推力往下死点运行，周而复始。
图中我们可以看到，原本在传统引擎中的曲轴以及连杆结构已经取消，并以一个空气弹簧取代，活塞运动全靠燃烧室的气体以及空气弹簧控制；而简单的说，活塞运行至下死点时，会遭遇到空气弹簧的阻挡而往回弹，活塞因而往上死点移动，到达上死点时，再借由燃料燃烧爆炸产生的气体推力往下死点运行，周而复始。 (图片来源：wikipedia)
丰田让FPEG拥有超高热效率& & 丰田的FPEG技术，即是建立在FPE的运作基础下所延伸出的发电装置。传统油电系统下，发电机是与引擎本体分离，发电机与引擎曲轴连接、并利用其回旋动能而发电；但丰田的FPEG则不同，由于FPEG没有曲轴，所以活塞本体就成为了发电机，且因为没有曲轴的机构装置，引擎本体的体积因而缩小，构造也相对简单许多。& & 而丰田 FPEG的发电方式，则是透过安装在活塞上的永磁磁铁，以及磁铁外侧的线圈组 组成之发电系统运行。在燃烧室的相对侧，原厂将一个密闭空间填满空气，使其成为空气弹簧，而这个装置可以取代曲轴设计，让活塞到达下死点时可以反弹、朝逆向运动，而透过活塞上的磁铁反复在线圈组运行、交互感应，电力即由此而生。& & 内燃机本体则是采取二行程循环 (two-stroke cycle)，进气口安置在燃烧室的侧边，排气口则是安置在火花塞旁；原厂也在汽缸壁与活塞环施以陶瓷涂料，让其能够在缺乏润滑油的环境下也能够顺畅运行，而其他安装在旁边的小装置，则是用来增加燃烧效率并减少内燃机的振动。
内燃机本体则是采取二行程循环 ，进气口安置在燃烧室的侧边，排气口则是安置在火花塞旁；原厂也在汽缸壁与活塞环施以陶瓷涂料，让其能够在缺乏润滑油的环境下也能够顺畅运行。
& & 根据丰田提供的数据显示，目前的FPEG原型机可以产出10kW (约14匹马力) 的能量，虽然帐面上的数据看来不是相当亮眼，但若是将2组FPEG以对向的方式摆放串联，其产出的20kW (约28匹马力) 的动力能够让雅力士此类的小型车款，以时速120公里在高速公路上巡航，且对向摆放的设计更可让引擎震动更加减少。而仅管目前FPEG的热效率已经达到超高的42%，不过原厂工程师仍表示这还有进步的空间。不只汽油，几乎任何燃料都能驱动FPEG& & 丰田表示目前尚未确定FPEG实际量产的日程，但其也表示，由于FPEG没有曲轴、全靠空气弹簧控制，所以内燃机压缩比可借由空气弹簧的体积进而自由控制，这也意谓着FPEG除了可使用汽油当作驱动燃料，氢燃料也是可行的选项之一。FPEG在未来正式进入汽车市场后，Hybrid车款的发展将拥有更多可能性，而这对消费者来说，无疑是一大利多。
7、与磁悬浮车辆现有超导磁体合为一体的线性发电机
本帖最后由 dyfduck 于
04:01 编辑
8、特斯拉&&丰田MIRAI&&比亚迪的角逐
& & 特斯拉、比亚迪攻城略地的消息满天飞，而作为全球汽车制造商老大的丰田却有些失语。近日丰田公布了旗下名为Mirai 的燃料电池汽车（简称FCV）
& & 丰田混合动力车型Prius“普锐斯”和旗下各型号混动车累计销量过700万台，但在充电式纯电动车丰田却一直没有推出过有影响力的产品。纯电动车型——日产“聆风”截止于2014年11月累计销量仅13.5万辆，至于被捧得高大上的特斯拉，累计也才卖了几万辆而已。考虑到特斯拉228美元的股价，和每股0.7美元的盈利（2014预测数），其总裁Musk看上去更像是个骗子。诚然，纯电动车市场噱头多过实惠，但纯电动车现在不行并不代表未来也不行，内山田武敢这么放狠话他有什么底气？其实此番言论后面给他站台的就是“燃料电池”——丰田豪赌未来的核心技术。& && &&&
& && &准确的说，丰田搞的是氢燃料电池技术，原理上是通过氢气和氧气的化学作用，反应直接产生电能，由于不需要燃烧，能量转换效率达60%以上，比内燃机要高近一倍，且最终产物是无污染的纯净水。Mirai的燃料电池组最大输出功率为114千瓦，功率输出密度为3.1千瓦/升，拥有482公里的续航里程，零到百公里加速时间为10秒左右，一次加注氢燃料仅需3分钟。
& && &&&& &
& && &打开丰田网站，介绍Mirai时有一段话，翻译过来意思是：“燃料电池不是什么新科技，在潜艇、移动电源等领域已使用多年……”。确实，燃料电池从1839年被英国人发明以来经历了漫长的演进，之前最为成功的应用就是AIP（不依赖空气行进）潜艇。德国人于90年代就在209型潜艇上使用了西门子提供的氢燃料电池，使得常规潜艇的潜航时间从3天提高到3周，基本上达到了准核潜艇的水平，该技术之高大上可见一斑。只是由于早期产品体积庞大、成本高昂，所以只能用在不计成本的军事领域，民用车辆推广需要小型化并大幅降低成本，技术难度之大难以想象。下图是德国212潜艇的燃料电池示意图，可以看见电池堆和储氢罐与真人的比例关系。
& & 由于技术的梦幻色彩太浓厚，近年全球不少车厂在燃料电池的研发上都前仆后继，如：大众、通用、本田、奔驰乃至现代，但目前真正能拿出商用产品的独丰田一家。日本人再次证明了自己将新技术产业化的能力，并用勤奋把燃料电池拉下神坛。下图是截止于2012年全球关于燃料电池专利申请情况一览图，
& & 有了燃料电池这张牌，丰田游刃有余。对付纯电动车厂家下有混合动力车侵蚀市场份额，上有燃料电池车围追堵截。
& &从上图不难看出，缺乏燃料电池技术的公司，如比亚迪、特斯拉等，处于图的左边。
& &丰田认为小型化是纯电动车的唯一出路。上图的EQ和iRoad 官方公布的的续航都在100km左右，均为超小型车，基本刚刚够大城市每天日常通勤使用。“短续航+小电池”带来的好处不少：1、充电快，在夜间靠民用电源就可迅速充满；2、重量轻，3、成本低，比动辄5-6万美金的长程电动车更接地气。短程以纯电动为主。
& && &&&丰田的如意算盘是续航100km以上的市场“Mirai”。当然鼓吹燃料电池只是丰田一厢情愿，长程新能源车未来怎么发展还有很多变数，燃料电池只是争取到了一次上台表演的机会而已。
& && &燃料电池的普及仍有过程，需要解决的问题很多。例如加氢基础设施的建设就是个费力而漫长的过程；其次，如特斯拉的Musk在公开场合所说：“发展燃料电池纯属瞎扯淡，氢气非常危险，适合做火箭燃料，而不是汽车。”确实，氢气储存的安全性还需要时间来验证； 最后是成本，从Mirai的售价来看，不会比同样续航里程的纯电动车贵，但作为一款探路车型，我们并不知道其价格是否反映了真实成本，况且，车辆售价还不是其全部使用成本，加氢的价格短期内不可能低，至少不会比充电要低。看来，纯电动还有机会。
& && &&&对于丰田，Mirai的上市只是第一步，“革命尚未成功，同志仍需努力”。丰田如果在燃料电池上的豪赌真像Musk所说是个错误，那么丰田在纯电动车上还有翻盘的机会，毕竟最早和松下合资生产动力电池的不是特斯拉，而是丰田。纯电动车对丰田没有门槛，但对于押宝纯电动车的特斯拉及中国车企乃至中国政府来说，就只能盼着丰田赌错了方向，但如果丰田赌赢了呢？
& && &&&美国人没了特斯拉还有其他公司在研发燃料电池，实际上丰田早期的燃料电池研发就是从美国实验室开始的。这里需要说说我们这个全球最大的制造业大国——中国该如何面对这一能源领域的重大变革。前几年有人提出要借助发展电动车来“弯道超车”，确实，纯电动车的产业链在中国非常完整，从电机、锂电池、BMS到电源等，咱这几十年全球工厂的角色还真不是白干的。纯电动车的研发也主要体现在系统集成和资源的整合上，这也是为何比亚迪这种新玩家能在短时间内推出多款EV的原因。美国的情况也差不多，干IT出身的Musk创办特斯拉，迅速发布Model S吸引了全球的眼光，资本和营销起到了主导作用。但燃料电池完全是另外一个故事，据丰田披露，其20余年的研发共取得了约2400项专利，燃料电池电堆和气罐等核心部件均为丰田自行生产，没有外包。换句话说，在这个领域没有现成的技术，也无捷径可走。单丰田用在储气罐上的材料都是我们一直不能生产的航空级碳纤维，更别说质子膜等全新研发的核心部件。FCV产业链的核心技术中国确实到了该直面这个挑战的时候了。
& & 近期，有几条消息值得关注。一个是日本防卫厅透露“苍龙”级潜艇的改进型将装备丰田提供的燃料电池；另一个是有分析认为：燃料电池主要部件生产过程不像锂电一样高耗能、污染环境且需要大量人工，日本制造可能再次崛起。上述消息是否可信我们不做评述，但有一点可以预见：即燃料电池技术的普及不但将革新交通工具，也将改变全球能源的使用习惯，军事平衡、以及产业格局。
& & 未来电动车领域到底是锂电池or燃料电池唱主角？这还真是难以预测。但丰田的Mirai的走势注定是牵一发而动全局的。
这个确实是创新。
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