丰田氢能源汽车的铸造

2018年5月，李克强总理时隔26年访问日本，在北海道参观了丰田汽车工厂。丰田将诸多先端汽车运到北海道，请中国总理看一看，结果，李总理的脚步停留在了一辆造型别致的蔚蓝色轿车面前，丰田公司社长丰田章男先生告诉李总理：“这是我们研发的世界第一代氢能源汽车。”

访问结束后，网上传出一张照片——李总理的脸色十分凝重。也许是他看到了中日两国在新能源汽车研发上的某种差距。

我联系了丰田汽车公司，想看看这辆汽车。丰田公司委派了广报部的刘莹莹跟我对接，去东京塔下的“Iwatani”加氢站，因为那个加氢站还建了一个氢能源汽车的展示中心，不仅有样车，还有可以试乘的车。

丰田汽车公司的这辆氢能源汽车，有一个很美丽的名字，叫“MIRAI”。 “MIRAI”在日语中是“未来”的意思。而“氢”在日文中，写作“水素”，所以，日本人将这款“MIRAI”称作“水素车”，但是丰田公司的官方定义是 “燃料电池车”。

人类发明汽车是在150多年之前，烧煤、烧柴、烧气、烧油，为了轮子能转，试了无数，终于在最近十年，发明了大功率蓄电池，开始烧电。

除了这些外，还有没有新的替代能源？爱捣鼓汽车的丰田人，在1992年就组成了几个人的“兴趣小组”，开始研究氢能源。

特地赶到加氢站来给我做技术解读的，是丰田汽车公司的中井久志先生，他的名片上印着一个头衔，叫“技范”。这两个汉字，我是头一次看到。我说，按照上海人的概念，就叫“老法师”。他听了，不好意思地笑了。

中井先生告诉我，丰田汽车公司研制氢能源已经有20多年的历史。2002年，世界上第一辆以“氢”作为能源的汽车在日本和美国市场限量销售。随后，丰田根据客户的反映和技术跟踪监测，对续航距离和极寒状态下的始动性能进行了改善。在北海道的丰田试验场等进行了零下30度状态下的极寒试验后，2008年，丰田的氢能源汽车可以行驶在零下30度的寒冷地区。

2014年12月，技术与安全性能相当成熟的氢能源汽车“MIRAI”正式推向市场，并实现了量产。为了燃料电池，丰田独立研发的专利技术就多达5000余项，可以说，丰田掀起了世界汽车能源的一场革命！

说到“氢”，一般人会想到“氢弹”和蘑菇云，心中会有一种怕怕的感觉。丰田的氢能源汽车，到底是一款怎样的车呢？

中井先生用电脑给我上课。他说，原理很简单，中学的物理课上都已经学过，但是技术很复杂。

丰田的氢能源汽车的后部，安装了两个高压气罐。光这一气罐，丰田研发的专利技术就高达290项。最外面的一层，包裹的是碳纤维材料，那是制造客机机体的尖端材料，又轻又牢固。

我看了丰田的一段试验视频，一辆货车以80公里的时速，以追尾的方式冲撞气罐，气罐连表面都完好无损。气阀在感知冲击的同时，会瞬间自动关闭。

中井先生说，“MIRAI”上安装有氢气监控装置，一旦发现气漏，将会自动发出警告，同时自动关闭气阀。

与汽油和混合动力汽车相比，丰田的氢能源汽车是没有发动机的，只有车头安装了一个小小的马达。那么，“MIRAI”的动能是如何产生的呢？燃料电池动力系统的工作原理是氢和氧发生反应产生电能，然后驱动马达运行。那么既然把“MIRAI”称作“燃料电池汽车”，它的燃料电池在哪里呢？其实，所谓的燃料电池，是一个装在汽车中部的电堆，叫“FC电堆”，这个电堆并不是电池，而是发电设备，氢和氧在这里发生反应产生动能，而且这个电堆没有寿命限制。

但是我发现，车上的尾部，装有一块电池。

这块电池是干什么用的呢？中井先生介绍说，这块电池不是像电动车（EV）那样接受外部电力充电之用，而是积蓄“MIRAI”车在行驶过程中产生的回生电能，这些回生电能也可用于开车。

中井先生说，万一发生地震、台风和洪水等灾难，城市出现停电，“MIRAI”可以作为大容量的外部电源供给系统，通过直流/交流转换的供电器，连接家庭的电源，提供一户人家从做饭到照明、电冰箱、空调等约一个星期的电力所需。同时，也可以给避难所、道路信号灯、医院等提供电力。平时的话，亲朋好友外出野营露宿或者举行野外音乐会，“MIRAI”都可以提供足够的电力供应。

所以，“MIRAI”也是一台移动电源。

我提出来，能不能让我试乘一次“MIRAI”，他们爽快地答应了。

车从加氢站开出，一直开到日本中央机关所在地霞关，再从霞关开到芝公园回到加氢站，一圈兜了20多分钟。根据陪同司机的指点，我发现这款“MIRAI”有这么几个特点。

第一，空调、汽车导航系统等功能按钮集中在驾驶座的左侧间隔板上（日本车是右侧方向盘），而且都是触摸式的，手指轻轻一触即可。

第二，车内空间感大，尤其是前座的空间感觉宽敞。(www.xing528.com)

第三，瞬间加速，一踩油门，车子如同客机起飞，时速瞬间从30公里加速到60公里。

第四，在斜坡起步时，车子有一个上坡辅助系统功能，可以阻止车辆下滑。

第五，座椅和方向盘都有加温功能，以避免冬天开车受冷。

第六，由于没有发动机，车在行驶中噪音极低，内部空间十分安静。

第七，车上搭载有防冲撞自动刹车系统，当感知前方有车辆可能发生冲撞时，紧急刹车系统会自动启动。

第八，车上搭载有道路识别系统，当汽车偏离正方向出现压线行驶时，这一系统会自动向司机发出警告。

第九，车上搭载有大小车灯自动切换系统，车在夜间开灯行驶时，遇到前方有车辆驶来，会自动切换成小灯，以避免扰乱对方司机的视线。

第十，车上搭载有防止车轮左右打滑的自控系统，用来提高冰雪道路等路况下的行驶安全性。

“MIRAI”不仅是一款新能源车，更是一款高科技车！目前的售价是725万日元（约42万元人民币），日本政府和各地方政府（各地方政府的补助金额不等）最多可补助约200万日元，个人实际需要支付的购车费相当于30万元人民币。

车回到加氢站，中井先生请我看车尾，只见司机在驾驶座上按下一个按钮，车尾就洒出大概半杯子清水，原来氢能源的“MIRAI”只排水不排尾气，实现了完全的零排放。而这种清水，在行驶中自动排放，还装有H2O按键，可以选择在停车时或其他时间排放。

那么，既然是加氢气，那么，这氢气是怎么加的呢？

刚好有一辆黑色的“MIRAI”来加气，我看了加气的全过程。加气口与一般轿车的加油口是同一个位置，同一个概念，只是它是一个很小的接气口。

我问了加氢的小伙子，在加氢过程中会不会发生意外漏气的问题。他说，这种情况应该不会发生，因为加氢系统是一个自动控制系统，即使加氢过程中有点泄漏，也很快会挥发，不会发生燃烧等问题。

“MIRAI”加一次气，只需要3分钟，跟加汽油是同样的时间。但是，加一次气可以跑650公里，并且作为“MIRAI”发电机的FC电堆，还不会发生电池老化、功率下降的问题。

加满气的费用是5000日元（约300元人民币），跟加满汽油的价格一样，甚至更便宜，而且不会随着油价发生价格的波动。

目前，丰田的氢能源加气站主要是与岩谷产业公司合作。岩谷产业公司是日本最大的液化气加工销售公司，也是“MIRAI”氢能源的制造公司。全国现在共有约100座这样的加氢站，主要集中在东京、名古屋、大阪和福冈四大经济圈，东京现有14座加氢站。

丰田广报部的刘莹莹介绍说，“MIRAI”在全球已销售了6300辆，主要集中在日本和欧美国家，目前的年产量是3000辆，在爱知县的元町工厂制造。“MIRAI”专用生产线处于有序扩大的阶段，目前的“MIRAI”几乎是手工打造。

根据计划，到2030年，丰田公司汽车一整年的销售结构比例为：所有丰田车中，电动车销售量达到550万辆。其中，混合动力车和插电混合动力车450万辆，而零排放的氢能源、纯电动车（EV）年销售量力争达到100万辆。而丰田公司最终目标，是要在2050年，挑战“新车CO2零排放”目标，为防止地球变暖做出贡献。

从几个技术人员的私下研究开发，到上升为公司的战略，再到完成氢能源汽车的量产化，整个过程，丰田汽车公司耗费了20多年的时间。到2014年10月末，获得的专利技术多达5000余项，投入的研发经费也不是一个小数字。但是，丰田汽车公司宣布将5000多项专利技术向全世界公开，希望更多的汽车制造商一起来推进这场汽车能源大革命，让地球的天更蓝，空气更清新。

跟中井先生谈了整整一个上午，他是一位氢能源汽车领域的权威。我对他说，氢能源技术的进一步开发和利用，不仅会使得丰田在汽车百年革命中成为时代的弄潮儿，更有可能，会使得丰田汽车公司变身为新能源开发公司。氢能源已经成为一种可移动的大型电源，在未来的发展领域，不仅可用在汽车上，也可以成为住宅、办公楼、医院、酒店、百货公司、超市、工厂企业的电源，而这种电源又是取之不尽的能源。也许，世界能源结构将因此而改变，日本将迈入氢能源社会。

中井先生倒是很谦虚，他说，丰田汽车公司正在研究氢能源的各种应用可能，不过有一点是毫无疑问的，他们想通过应用电能和氢能，构筑起能源多样化的社会。