大眾燃料電池堆棧
大眾的燃料電池是由300片相互獨立的“電池”一個挨著一個組成的堆棧,類似多米諾骨牌一樣排列。每一片都有一個獨立的聚合物薄膜與兩片的鉑金催化劑板。在PEM燃料電池中,氫氣被輸往陽極,在那里裂解成質子和電子。質子通過薄膜結構與氧氣產生化學反應結合成水蒸氣,與此同時電子則被薄膜所隔離并通過陽極傳到出去形成了電力,這便是燃料電池工作的基本原理。取決于能耗負載的不同,每一片電池都能產生0.6~0.8V的電壓,整個電池堆棧就能一共輸出約230~360V的電壓。
Golf SportWagen HyMotion結構圖
大眾集團負責燃料電池研發的烏爾里希·哈根伯格博士稱,燃料電池最大的勁敵實際上是長續航的純電動車,目前還沒法確定究竟哪種技術更適合大規模普及。
對于新能源的技術路線選擇以及車型平臺的選擇,折射出大眾集團的最明顯的意圖,那就是將模塊化平臺的潛力發揮到極致,比如大眾用了MQB平臺和奧迪用了MLB平臺。這樣設計的終極目標是實現大眾集團高層理想的超級柔性生產——同一輛車在同一個生產線上能夠生產處汽油型、柴油型、天然氣型、插電式混合動力型、純電動型以及最新的燃料電池型號。
除了基本的結構之外,燃料電池堆棧還需要一個渦輪增壓器來強制輸送空氣進入電池中、一個用來循環多余氫氣以提高利用效率的風扇和一個冷卻用的泵。這些組建都由電力驅動并且直接從燃料電池堆棧中取電。
燃料電池組外部還有一個額外的冷卻循環系統,用來冷卻燃料電池。一個熱交換器和一個自動調節的電加熱器用來充當暖風系統。燃料電池工作溫度在80攝氏度,對冷卻系統要求比內燃機嚴格一些,但是能量利用效率卻高達60%,是內燃機的兩倍!冷啟動性能也不錯,可以保證在零下28攝氏度正常工作。