豐田Mirai搭載的燃料電池堆棧是由370片薄片燃料電池組成的,因此被稱為“堆棧”,一共可以輸出114千瓦的發電功率。此前我們也分析了大眾集團的燃料電池技術,結構基本類似。豐田的燃料電池堆棧經歷了十幾年的技術優化,形成了自己的特色結構,比如3D立體微流道技術,通過更好地排出副產物水,讓更多空氣流入,有效改善了發電效率。所以整個堆棧的發電效率達到了世界先進水平,達到了3.1千瓦/升,比2008年豐田的技術整整提升了2.2倍。
由于燃料電池堆棧中每片電池發電的電壓大約在0.6V-0.8V之間,整體也不會超過300V電壓,所以為了更好驅動電動機,還需要安裝一個升壓器,將電壓提升到650V。
700個大氣壓下儲存氫氣
了解氫氣物理特性的人都清楚,氫氣跟汽油不同,常溫下氫氣是氣體,密度非常低并且非常難液化,常溫下更是無法液化,所以氫氣要安全儲藏和運輸并不容易。所以氫氣無法像汽油那樣直接注入普通油箱里。豐田設計了一大一小兩個儲氫罐,通過高壓的方式盡可能多充入一些氫氣。以目前的主流儲存技術,豐田選用了700Mpa也就是700個大氣壓的高壓儲氣罐,類似我們常見的“煤氣罐”,只不過罐體更厚重。兩個儲氫罐一共的容量是122.4升,采用700個大氣壓儲存,也只能容納約5公斤的氫氣。所以實際上燃料的重量并不大,反而儲氫罐特別笨重。