本田clarity的新目标

36 市场论坛轻型汽车技术2019(10)
本田Clarity 的新目标
闻逸梵编译
With the 2017 Clarity Fuel Cell, Honda
随着Clarity 燃料电池车的上市，本田开始正式涉及燃料电池及氢动力。

----比尔•韦思尼克
奇妙的布置：本田称Clarity 燃料电池车是世界上首款将动力总成与燃料电池箱都布置 在发动机舱内的燃料电池驱动车。

人们本以为用10153磅力/平方英寸(七百 巴)的压力往全新本田2017款Clarity 燃料电池车 加注压缩氢燃料会发出怪声、咙咙作响又有点危 险系数。

但置身于南加州26家时尚透明防晒屋顶下 的加注站之一时，所能感受到的正如本田及氢燃
料行业所愿：它与近在咫尺的加油站相比并无二
致。

给Clarity 燃料电池车加满燃料的时间也相
同，两个141L(37.3加仑)的燃料箱约耗时五六分
钟。

加满后可行驶366英里(589km )□其驾乘感受
与电动雅阁一样。

据环保署测算其燃油经济性为
68mpg( 3.5L/100km)o
这款车还有什么不尽人意之处呢？
♦赢得技术挑战
2017款Clarity 燃料电池车首席工程师及研 发主管Kiyoshi Shimizu 自1997年起曾任本田燃 料电池车动力总成研发部主管。

他堪称将全新
Clarity 燃料电池车打造成日常用车的化身。

该公司数十年如一日的研发努力将燃料电池
技术从1998年的堪称建在车轮上的化工厂的一
人半小面包车的水平提升到了 Clarity 的境界，
将
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2017款Clarity燃料电池的小型化进行了多项创新，集中体现在燃料电池箱和交流同步驱动电机上。

动力总成、燃料电池箱及驱动装置与所有电动和电子控制部分尽数布置在发动机舱下。

整个驱动系所占空间小于本田3.5LV6车。

本田称其布置的简洁水平为世界第一，而其主要对手丰田Mirai是仅有的另一款量产燃料电池车，不言而寓的是:Mirai将燃料电池箱置于乘坐室的底板下，就像1998年推出的Clarity燃料电池车的前款FCX Clarity一样。

除此之外的另一款燃料电池车是现代的Tucson燃料电池车,该公司最近还推出了采用四代燃料电池技术的概念跨界车并将于2018年投产，行程800km（497英里）。

正如Clarity燃料电池车的奇妙布置所展示的那样，在8年的燃料电池换代周期中已取得了众多的长足进步。

动力总成箱的进步包括电动机高度降低34%涉及不同领域，其中首推电池量减少了30%。

新电池薄了20%。

新电池箱的设计使其得以平放。

尽管电池量少了，比输出量却增大了1.5倍,达103kW,即每个33L的箱体中的比功率为3.1kW o功率越大则动力越强。

♦驱动系：更强劲，更安静
但正当技术人员瞄准功率及效率提升的同时，他们也没忽视噪声，包括燃料电池的“进气”部分及驱动装置本身。

首先,供氧是提高燃料电池比功率的关键:其中所取得的技术及NVH进展就是电动双级空压机。

这款内燃机增压器比前款根式压缩机更安静且更高频，故可采用更简单的消声器,而增压效率提高1.7倍。

其体积也减小了40%。

更安静但更强劲的电动增压器就像个饿死鬼,尽管:首席工程师Shimizu告诉《汽车工程》，它大概要消耗l-2kW的功率。

但新型燃料电池箱的高密度可满足电动涡轮的需求，这也是本田与一家暂时保密的供货商共同研发的成果。

即使对Clarity燃料电池车动力总成来说也是新事物的是燃料电池电压控制装置，一个4英寸厚的升压装置（一个发动机舱里最抢眼的装置），它可通过一种硅碳电能半导体材料将电池箱的电压最高提至500伏。

这一设计显著改善了转换频率并采用比常规的纯硅电能半导体小得多的散热器。

升级后的500伏输入，前款Clarity燃料电池箱仅有330伏，对交流同步电机而言意味着其输出提高了30%达174马力，扭矩221磅英尺（300牛米），前款为189磅英尺（256牛米）。

最高转速也从12500提高到13000转/分且最高时速提高了4英里达103英里（166公里）。

电机噪声得到显著降低。

转子从原来的2片改为4片，本田表示此举降低了扭矩波动。

定子经优化而减少了振动并在电机壳上增添了加强筋。

经本田测算,0.2g加速时传到乘坐室的电机噪声降低了25%O
安静的电机及新的电动增压器为众多燃料电池车消除了NVH方面的一大祸患:压缩机的高噪声及电动机的嗡嗡声。

《汽车工程》测试的冷起动加速应能在乘坐室内听到较大的噪声，
但实际上
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本田电动Clarity的三款车所采用的全新平台集成了便于布置电池的纵梁并改善了碰撞性。

而在燃料电池车上进行了特殊设计以布置两个氢气罐。

2017款Clarity燃料电池车采用众多材料以减轻悬架、结构及车身的重量；红及橙色为世界首次将高成型性的高应力钢材用于汽车零部件。

绿色为混合塑料；玻纤强化塑料(GFRP)后保险杠亦为首次在高碰撞性部位采用O
仪表板及门内板覆以华丽的聚酯再生仿廃皮无纺布面料，本田新一代换档杆的布置与中控台融为一体。

尺寸与本田雅阁中级车及竞争对手丰田的燃料电池车Mirai相仿.Clarity燃料电池车内部宽敞且加速轻盈，相对其41341b的自重来说可谓惊喜。

在关闭音响系统的情况下也几乎听不倒。

节流阀全开行进间加速也一样。

这无疑是一款安静的动力总成。

♦建立在新基础上的质量优化创新2017款Clarity燃料电池车的先进驱动系所承载的本田平台看似乏善可陈，但其基础的直线车架结构将乘坐室拓展到了极致，减轻了重量并达到了燃料电池车的最佳动力效果(包括了悬吊电池、电动及混合动力等Clarity变型)。

得益于为减轻重量而专门设计的铝碳纤维/玻璃纤维箱体(据称是世界第一)，新平台重心比雅阁混合动力车的降低了4英寸(lOcm)o
四轮独立悬架为轻量化技术增色不少：前悬架下摆臂为铝锻件，比钢质冲压件减轻30%而空心转向节又减轻了10%。

后悬，多重悬臂均为铝质(比钢轻40%)而拉杆是本田称为世界第一的高强铝锻件，比常规铝锻件轻20%。

Clarity燃料电池车的另一项世界第一：空心铸铝前底板消除了拼焊件并减轻了20%的重量。

该技术源自摩托车架的研发成果，是无缝高强度
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结构。

还有哪一些世界第一？来看下Clarity燃料电池车的车身，本田率先采用了玻璃纤维增强塑料（GFRP）后保。

前保采用混合塑料替代钢材而整车平台的40%为超高强钢。

该公司称其另一项世界第一就是高成形性980兆帕等级汽车钢。

因采用铝车身及其它先进轻型材料,Clarity燃料电池车结构强度高于常规中级车但轻了15%。

在尺寸及重量方面,Clarity燃料电池车轴距为108.3英寸（2750mm）（本田雅阁:109.3）,高192.7英寸（4895mm）,几乎与雅阁比肩并与丰田Mirai不相伯仲，而Clarity是五座，Mirai仅为四座。

Clarity燃料电池车内部空间为102立方英尺，最大的雅阁变型车为103.2o Clarity燃料电池车重4134磅（1875kg）,雅阁自排要轻700磅（318kg）。

在尺寸及用途方面.Clarity燃料电池车与常规的中级车比并无任何不足之处（也许车身本体利用率稍有欠缺）。

但加州的绿色导向提供了更多激励措施:本田燃料电池车的见面礼就很诱人:首付2500美元后369美元/月租用36个月。

在加州使用拼车道即获州政府5000美元返还及本田15000美元油卡而使月供所剩无几。

本田表示，加州经销商已获取大批潜在客户，该车已在日本栃木投产并将在明年初异地（也许是美国）量产。

♦新型燃料及基础设施
对氢燃料是否环保可谓众说纷纭。

反对方指其生产及压缩耗费能源并增加碳排放（尽管研究表明燃料电池车的碳排放仅为汽油车的一半）。

Shimizu首席工程师表示,氢燃料车能耗优于混动车且前者的尾排为零。

关于二氧化碳的争论还将继续下去，但燃料电池车加注网络的缺失却是不争的事实。

本田的资深替代燃料从业者斯蒂芬•伊里思指出，即便在法规严苛的加州,Clarity燃料电池车的快速加注时间、续航里程及按加注站位置划定的氢燃料行驶路线均使其变得可行。

他更提示（关注四月的纽约车展）会出台在美东北多个适用加州法规的州拓展加注网络的战略。

经过一整天的体验，无人质疑2017款Clarity 燃料电池车将作为主流车型被接受。

本田及其它燃料电池车厂家已证明燃料电池相对于蓄电池电动车的优势。

如果氢燃料得以推广,堪称完美设计的Clarity燃料电池车就会成为燃料电池的直接对手。

（编译自《automotive engineering》）
（上接第32页）
置的越野摄像头可将车前路况直接反映在屏幕上，而路虎览胜极光的地貌影像将底盘叠加在实时屏显上从而轻易识别车底可能触碰的障碍物。

通过影视技术，透明拖车影像作为2020款吉姆西Sierra重型皮卡拖车控制系统的一部分可显现出穿透拖车后看到的场景。

与装在拖车后的摄像头配合,Sierra重型皮卡通过尾门上的摄像头抓取的素材经过创新处理后即可形成穿透影像使拖车看上去就跟透明的一样。

这极大提升了司机驾控拖车的自信。

（编译自《Automotive Engineering》
）。