新葡萄京官网8455 价格查询 丰田召回全部Mirai燃料电池车,这背后发生了什么?

丰田召回全部Mirai燃料电池车,这背后发生了什么?



从传统内燃机车辆在转向混合动力、插电式混合动力和纯电动汽车过程中,是需要做充分和长期的转换过程。结合丰田的例子,也谈一谈这一类车辆的安全性问题,也请各位读者给技术成熟稳定,车子的质量控制给予一些时间。这段时间,日本丰田汽车先是宣布,将在日本、北美、欧洲和其他地区召回大约103万辆汽车,随着调查的深入,将会扩大召回数量。召回超过
240
万辆混合动力车型,车辆召回原因为混动系统内存在缺陷,可能导致车辆在行驶途中失去动力甚至出现熄火现象,这其实是第三次丰田较大规模的混合动力车辆召回事故了。

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据路透社报道,丰田汽车公司表示,由于输出电压问题,将召回已售出的全部2840辆Mirai燃料电池汽车。由于在特别的驾驶条件下,例如车辆使用巡航控制爬长坡,加速踏板被踩到节气门全开位置时,Mirai燃料电池升压变频器产生的输出电压可能超过最大电压,存在安全隐患。

新葡萄京官网8455 2丰田有关混合动力系统的召回

最近,一位开雷凌油电混合动力双擎的同事,跟我讲起他的车提示电池冷却系统需要保养,而他不久前才进行了定期的常规保养。联系到他的车搭载了动力电池,再加上近期的超高温天气以及时有发生的电动汽车自燃事件,我建议他尽快去4S店检查。检查结果非常简单,原来是在后…

此消息一出,不禁再次让人们对燃料电池车的安全性产生了忧虑,尽管丰田声称,此次召回通过升级电池系统的软件即可消除隐患,而且不需要消费者额外的费用。难道真如丰田说的只是靠修改系统中的几个代码这么简单么?

这事情,主要分为两个方面,一个是混合动力在之前看来是一项长期培育的技术,随着厂家对于自己犯的错误及时改正,其实消费者是越来越接受的。混合动力年销售量已经接近150万台/年,如下图所示:

最近,一位开雷凌油电混合动力双擎的同事,跟我讲起他的车提示电池冷却系统需要保养,而他不久前才进行了定期的常规保养。

新葡萄京官网8455 3新葡萄京官网8455,丰田燃料电池车Mirai

新葡萄京官网8455 4丰田和雷克萨斯品牌的混合动力年销售

联系到他的车搭载了动力电池,再加上近期的超高温天气以及时有发生的电动汽车自燃事件,我建议他尽快去4S店检查。

燃料电池技术虽好,但普及仍是最大困难

这个过程也是从日本扩展到美国、欧洲、大洋洲和其他销售区域。面向全球销售区域的时候,对应动力总成技术需要承受更为复杂的环境和使用工况,带来对于系统更大的设计鲁棒性需求,也同时对于汽车里面的安全情况管理提出了细节的要求。

检查结果非常简单,原来是在后座椅的电池通风口的过滤棉堵塞导致,花了几十元换了个新的过滤器就解决了问题。

丰田于2014年12月推出燃料电池汽车Mirai,是全球首款量产的氢燃料电池车,搭载了日本巨头自主研发的高效燃料电池系统,能够将氢燃料转换为电能驱动车辆,续航里程高达483km,燃料补给速度3-5分钟,与普通燃油车无异,但却真正的0污染。Mirai登陆日本市场之后,随后面向美国、欧洲、阿联酋、加拿大发售。

新葡萄京官网8455 5丰田混合动力在全球范围的扩展

从来油电混合动力双擎汽车都宣传在用车习惯、保养上都跟普通燃油车没什么两样,但是这个事件却说明了,即使这是一个6.5Ah低容量、安全性更高的镍氢电池,它依旧是一块电池。

其实围绕纯电动汽车和燃料电池汽车的技术路线之争由来已久,但由于燃料电池成本高昂,充氢网络不完善以及技术难以实质突破等原因,使得大部分车企转向了纯电动汽车这一技术方向,而只有包括丰田、本田、通用等一小部分车企仍然押宝在燃料电池车,其较长的续航里程以及较快的充燃料时间都是相对吸引消费者的优势所在。

由于混合动力技术的发展,由电子控制系统引起的安全问题是相对很突出的,丰田的几项内容,都是或多或少和对于功率电子的使用的问题。这些问题,都是车辆正常使用过程中,在高速、低速和中速各种驾驶条件下,由于动力电池系统、混合动力系统、空调冷却系统等能符合功能安全的要求,正常工作。目前来看,丰田对于动力电池的薄收还是有自己的考量的,在驱动系统里面,采用了电驱动单元的芯片内核,其失效机理的相关因素还是很复杂的。为了维持有效的工作范围,必然对核心器件的工作状态予以限制和保护,这就会影响整车的工作状态。在软件、诊断和保护阈值为主导的ECU,配合上越来越大和更为极端的工况,这就使得技术上需要迭代和优化需要很多的时间。这也是丰田在不断混合动力系统降本,和优化安全特性上所做的事情。

小到一块手机电池的意外也足够给人造成伤害,何况这是比手机容量要大多的电池,更何况是在还可能时常停放在室外高温暴晒的环境下。

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新葡萄京官网8455 7有关IGBT的失效机理分析(和运行温度有关的部分)

就算在丰田中国的官方网站中,关于混合动力汽车“需要特殊的维护和保养吗?”的自问自答中,官方的答案依旧是“不需要。尽管油电混合动力车装备了电动机,在维护保养方面和普通汽车完全相同。”

但也有人认为,燃料电池车更像是富豪的一款玩具车。普遍认为,成本高昂和配套设施建设跟不上,是阻挠氢燃料电池产业化的主因。

从电动汽车在中国的发展阶段,也大概处在小孩6-7岁的阶段,在质量、安全和控制上面,由整车企业所代表的开发团队,需要平衡电池系统和驱动系统,还有随着整车的特性(续航里程和最高速度)提升之后,车辆暴露在高速环境还有一些极端的环境(开拉萨和新疆)等地,在电动汽车逐渐成熟的过程中。主要有这几项挑战:

这是具有误导成分的宣传话语,毕竟比普通燃油车增加了一套电动驱动系统,虽然故障率可以忽略不计,虽然提供了永久的电池质保,但是千差万别的使用环境和路况,在日常的保养中就应该有所不同,包括增加对电机和电池的相关常规检测。

在燃料电池概念刚刚萌芽之时马斯克就曾公开表示,“氢燃料电池结构十分复杂,而且氢是一种非常危险的气体。因此,氢气更适合用来做火箭燃料,而不是车用动力。”

1、在电动汽车领域里面,在电池系统降本,驱动系统三合一的轴驱动器里面,大量考虑系统性的降本措施。

近几年来,油电混合动力技术似乎迎来了全面发展的时刻。在全球政府对燃油车油耗和排放严格管控标准下,涡轮增压、48V、油电混动力和三缸发动机等技术都得到了快速普及。

丰田召回Mirai原因何在?

这一方面也催生了新技术和新方法去占领市场和获取优势的定价地位,但是也存在一定的风险性,在质量和安全方面,需要很多的时间才能完整覆盖大量的使用工况,极端情况是在较大的保有量和较大区域条件下随着使用时间的积累发生的。从广义来说,产品数量多了,才容易暴露和发现问题,这也使得企业要迈过产量的坎,迈过保有量的坎,迈过极端使用的坎。我们也要容忍一定数量的召回,对企业来说这事情直接带来的影响是成本的上升,公司短期的利润的下降,但是企业的品牌并不是完全随着召回的情况导致影响力的下降。

新葡萄京官网8455 8客观来说,降本的趋势,使得把控的难度越来越大了

丰田几乎是混合动力唯一参与者,从凯美瑞到卡罗拉,将逐步将油电混合动力技术导入所有的燃油车型。油电混合动力技术的另一个重要的参与者,本田汽车的锐混动系统已经搭载在雅阁、C-RV和奥德赛等车型。

在种种技术障碍下,此次Mirai的召回又让人们对氢燃料电池的安全性以及技术前景产生了质疑。然而,要说清此次Mirai召回的原因,我们还要从丰田Mirai这套燃料电池技术的结构及其原理说起。

2、从某种程度来说 ,如何构建新型的零整关系是非常微妙的。

在各种各样的节能减耗技术中,电动化技术是其中一个绝对主流而主力的方向。从油电混合动力、插电混合动力、纯电动汽车,到氢燃料电池汽车,都伴随着电机功率的不断加大,电池容量的不断增加,电动系统系统在汽车驱动上占据越来多的比例。

作为一款量产的氢燃料电池车型,丰田Mirai与此前亮相的氢动力车型,诸如宝马代号E66的Hydrogen
7,还是有着本质的差别的。简单来说,氢燃料电池车并不是像宝马Hydrogen
7那样,在内燃机中燃烧氢燃料来驱动车辆,而是通过氢来产生电能来驱动车辆。

在电动汽车里面,完全依靠供应商,没有自身的设计和控制,几乎能看到类似套娃的方案,而独特的设计方案,不仅意味着风险也意味着需要自身的投入。从总体来看,大部分先驱者都是要面临系统复杂性带来的安全性风险,需要考虑未来可能潜在的召回状况,对每一个有雄心的企业都是一种考验。随着开发越来越多新的动力系统方案,它的安全功能和越来越复杂的系统,在激烈的竞争条件下,改款和新款车型的开发速度,都给汽车厂商带来很大的压力。在这个问题上,如何从创新者Tesla和一步步坚实往前走的Toyota之间取得合适的平衡,大概是每个中国企业往前发展势必遇到的问题。在全球层面,随着ElectricVehicleSafetyGTR的全球性的安全要求出来,使得未来保证电动汽车安全性的基础确认,这个也是规范我们在做车和做产品过程中更多共性的东西。为电动汽车在全球性推广和基本安全性做背书。

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GTR的安全性要求

一段时间来,电动汽车自燃的事故似乎都没有停止过,从进口的特斯拉,到国产豪华品牌的蔚来,再到国产自主品牌的比亚迪、长安等等车企,都无一幸免。

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当然,这里还是有一些矛盾的。由于电驱动系统和电池系统,本身都有对于自身的诊断考虑,特别是电池由于它的能量释放特性,如果不在可控范围能对乘员和周边造成挺大的伤害。因此从车辆的驾驶安全性出发,和电池在某些条件下考虑,这里就有细节的取舍问题,我们以后可以仔细来谈谈这个取舍之间的矛盾点。

在续航里程焦虑之外,电动汽车的安全性再一次成为市场热议的焦点,蔚来宣布召回,为广大车主更换了动力电池。电动汽车安全,更多的不是汽车车身本身,而是动力电池和电池管理系统的问题。

丰田氢燃料电池技术,使用聚合物交换膜燃料电池(PEMFC),采用钴和铂的合金材料作为催化剂,将氢气分解为氢离子和电子。在这一过程中,还有两个关键技术:第一是氢气的反应接触面,第二是电池里收集电子的电极。若使氢气更多的接触到催化剂,就会更多的分解出电子,产生电能。因此对于丰田Mirai而言,它并没有传统的内燃机结构,取而代之的是一套燃料电池堆(用于发电),以及升压变频器、储能电池、高压储氢罐、电动机以及动力控制装置。

新葡萄京官网8455 11典型的电动汽车各个状态下防止人员受到电击伤害的考量

作为汽车电动化的初级阶段,油电混合动力汽车同样搭载了动力电池,其安全性似乎未得到市场的关注。一方面是油电混合动力汽车的保有量还非常少;另一方面,油电混合动力汽车搭载的动力电池容量有限,安全风险系数要低得多。

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小结

丰田的油电混合动力汽车,在中国市场是以2010年的凯美瑞混动为市场所熟知,彼时全进口的动力系统导致售价居高不下,时至今日,关于油电混动车型是否需要充电的问题还时有听到。

同时由于Mirai的燃料电池堆、高压储氢罐以及升压变频器为全新开发,而驱动电机、储能电池以及PCU动力控制单元都是丰田油电混合动力系统中使用的,具备共通性,因此,要使这两部分实现匹配,就需要让燃料电池堆的输出电压达到650V。如此一来,丰田在新一代燃料电池堆外部,增加了一套升压变频器,使新一代燃料电池堆的输出电压提升到了650V。正因此,也有效降低了Mirai的成本,而通过升压技术,也减少了燃料电池的数量,减少了电池的体积。

电动汽车的安全,不仅仅是起火的自燃事故,也包括随着保有量提升,私人车辆和其他车辆渗透到我们生活里面带来的变化。从这个意义上来说,我们需要仔细控制电动汽车安全风险,把它控制在一个合理的范围之内。

随着丰田常熟工厂的投产,还有卡罗拉双擎、雷凌双擎、亚洲龙双擎等车型的相继推出,油电混合动力车型实现了与同等级别汽油车的同等价格。紧接着本田全新雅阁锐混动引入中国,将油电混合动汽车的市场关注度提升到历史最高水平。

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据悉,丰田油电混合动力汽车在全球销量超过1300万辆,鲜有安全事故发生,丰田对外也宣称混合动力系统零事故。直到2018年,相继两起混合汽车的召回将油电混合技术可能的问题呈现在市场面前。

至此,由于燃料电池技术,没有了易燃气体爆炸燃烧的过程,燃料电池的安全性,就被转移到了气体储存以及在燃料电池内部发生反应的过程。从技术角度,丰田只需要解决好这两部分的安全性即可。

两次召回中,一次是因发动机线束可能引发火灾,召回近103万辆普锐斯和C-HR汽车。另一次是混合动力系统可能发生故障,无法切换到“安全”的驾驶模式,可能导致车辆损失动力甚至造成熄火,召回243万辆油电混合动力车型。

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油电混合动力车型虽然保持着零事故的记录,召回事件却说明了“常在河边走,哪有不湿鞋”的俗话,庆幸的是,故障并不一定意味着事故必然发生。

而回到此次Mirai召回的问题上,据车云菌上述分析,不难发现此次召回的核心,并非是其燃料电池堆本身以及高压储氢罐存在安全隐患,而是出现于控制升压变频器的系统程序上。尽管从目前的信息,尚不知此控制系统是存在于升压变频器本身,还是在于PCU控制单元上,但从丰田官方回应上看,此次召回只要升级电池系统软件即可,换句话说,就是修改一下控制系统的程序代码,使升压变频器输出电压始终在最大限制值以内,而不涉及燃料电池堆内部的技术问题。

前段时间,暴雨时节,道路都被雨水淹没,雷凌油电混合动力双擎出租车趟水而过的视频在朋友圈不断被转发,这验证着丰田油电混合动力技术高品质和高安全性。

燃料电池技术依旧会是未来汽车能源技术的发展方向

油电混合动力技术确实是一个极具讨巧意义的技术,融合并发挥燃油系统和电动系统的优势,同时将汽车行驶过程中被浪费的能量重新收集和利用,从而实现汽车在不同环境和路况下的最佳效能。

尽管此次丰田Mirai的召回只能算是燃料电池技术的发展中遇到的一点坎坷,但是各大品牌以及汽车界人士都坚信氢能源是未来方向。毕竟资金技术并举的传统巨头像奔驰、丰田、本田、通用都入场了,他们可不会空手交出白卷。

这绝对算得上是一个划时代意义的技术路线,但是在电动化更近一步,日益增长的插电混合动力汽车似乎有取而代之的趋势,更长的纯电动续航里程,满足了日常通勤的低成本和绿色环保出行。

这不禁让车云菌联想到了前不久本田与通用成立的合资公司,他们将联合制造氢燃料电池系统,暗示了两家传统实体汽车企业真正的在可操作层面迈出了一步,并可能会带动更多的企业间合作,形成了良好的示范效应。

就在今年年底,丰田的混动系统将搭载到全新换代的一汽丰田 RAV4
和广汽丰田的威兰达,紧接着,汉兰达混动双擎也将很快上市。本田在雅阁、Inspire、C-RV和奥德赛之后,全新广汽本田版本的C-RV也将有望搭载锐混动系统。

比如本田的CLARITY氢燃料电池车,已经在日本和美国正式销售;通用作为美国的老牌车企,在资金、规模以及批量化生产上面,有着优势。两家企业的合作,无疑将把本田现有的技术优势极大的放大,并降低实用化成本。

电动化车型越来越丰富,作为车主来说,不管是油电混合汽车、插电混合动力汽车,还是纯电动汽车,要清楚地意识到电池的使用会受到温度的影响,撇开安全性问题,在高温和寒冷天气下动力输出都会受到一定程度的抑制。

对了,在中国,丰田也计划于2017年内也将开始氢燃料电池车“MIRAI”的实证实验工作,恩,我们翘首静盼。

日常用车要时刻注意动力电池的使用情况,油电混动车型尤其不要堵塞后座的通风口,另外尽量不要将车辆长时间暴露于在极高温和极低温环境下。

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最简单的是,对比你手上的手机和眼前的笔记本电脑,用久了也会发烫,在寒冷天气下电量会减少得快一些,对于电动汽车来说,也是同样的道理。

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