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汽车|现代燃料电池汽车NEXO技术分析


作者 | 王伟
来源 | 节能减排汽车人
现如今有很多国家已经将氢燃料电池汽车推动到产业化的发展阶段 ， 以日本丰田、本田和韩国现代为代表的汽车制造商已经开始量产燃料电池汽车 ， 例如 现代 NEXO、丰田
汽车|现代燃料电池汽车NEXO技术分析
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Mirai(参数|图片)以及本田汽车|现代燃料电池汽车NEXO技术分析
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Clarity(参数|图片)燃料电池汽车均已量产上市 ， 而奔驰、宝马和奥迪等汽车产商也推出了量产技术 。
【汽车|现代燃料电池汽车NEXO技术分析】NEXO是现代第二代燃料电池电动汽车 ， 对发动机舱盖下的电机、驱动单元和燃料电池堆进行优化和高度集成 ， 不但让系统体积和重量都有所下降 ， 还把系统效率大幅度提高到了60% ， 输出功率也从129马力提高到了154马力 ， 提高了车辆的续航里程和加速能力 。 现代NEXO与上一代
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ix35(参数|图片) 汽车|现代燃料电池汽车NEXO技术分析
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FCEV(参数|图片)技术性能对比如表所示：
NEXO
ix35
燃料电池系统
总输出功率
135kW
124kW
电堆
440（255-440V）
440（255-440V）
电堆功率
95kW
100kW
电机
功率
120kW
100kW
扭矩
395Nm
300Nm
动力电池
功率
40kW
24kW
电压
240V
180V
容量
1.56kWh
0.95kWh
氢罐
容量
6.33kg/156.6L
5.64kg/144L
加速性能
最高车速
179km/h
160km/h
百公里加速
9.7s
12.5s
续航里程
>800km(NEDC)
594km(NEDC）
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01、动力系统构型分析
NEXO车辆采用了燃料电池和动力电池两种能量源相结合的组合方式 ， 属于电-电混合的动力系统构型 ， 现代NEXO将燃料电池发动机、驱动系统集成在在一起 ， 放置于汽车的发动机舱 ， 是整套系统最核心的部件 。 高压电池系统放置于车身尾部 ， 采用了40KW锂电池组 ， 240V电压 ， 可以纯电驱动提升续航里程 ， 同时也起到预热车辆、回收能量等作用 。
NEXO采用的三个相同的储氢罐设计 ， 不但意味着NEXO储氢系统的储氢能力稍有提升 ， 同时也使其布局更加灵活方便 ， 既可以与电池等系统配合为后备箱腾出更大的空间 ， 设计更规整的内部形状 ， 又能大幅度降低整个系统的制造难度 。
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02、车辆模式运行分析
根据动力系统构型方案分析 ， 车辆可以实现至少六种工作模式 ， 分布是纯电动模式、FCS+动力电池驱动模式、FCS+动力电池充电模式、纯FCS模式、再生制动模式、驻车充电模式 。
纯电动模式是指在较低车速时仅有动力电池提供能量驱动 ， FCS系统不启动不参与；FCS+动力电池驱动模式是指在较大功率需求时 ， 燃料电池和动力电池同时供电 ， 通过逆变器向驱动电机提供动力输出；FCS+动力电池充电模式是指在正常行驶时 ， 燃料电池输出 ， 给动力电池充电 ， 同时通过逆变器向驱动电机提供动力输出；纯FCS模式是指在较高车速匀速行驶时 ， 仅有FCS系统提供能量驱动车辆 ， 动力电池既不充电也不放电；再生制动模式是指下坡和减速时 ， 驱动电机通过逆变器向动力电池回收能量；驻车充电模式是指长时间驻车怠速 ， 电池SOC下降到一定阈值 ， FCS系统启动 ， 给动力电池充电 。


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