2015日本汽车工程学会:零部件配套厂的展出(上) 丰田 Mirai 搭载的零部件

丰田纺织、丰田自动织机、电装、爱信、捷太格特、爱三工业、东丽

2015/06/11

概 要

    于2015年5月21日~23日举办的“2015日本汽车工程学会(人与汽车技术展)”(公益社团法人 汽车技术会主办)上,丰田展台展示了2014年12月上市的燃料电池车(Fuel Cell Vehicle: FCV)丰田 Mirai的解剖模型。相关零部件供应商也就燃料电池组,氢气钢瓶等相关零部件技术进行了展示而备受瞩目。本报告将就这些供应商的展示的概要进行汇总。

イオン交換器 シート/ドアパネル シート/ドアパネル
丰田Mirai 丰田Mirai的发动机舱部分:动力控制单元和电机 丰田Mirai解剖模型:包括前方座位下的燃料电池组,后部座位下的氢气钢瓶,后部作为后方的驱动用充电电池和氢气钢瓶。

展示主要用于丰田Mirai的零部件

燃料电池组零部件 燃料进口歧管 丰田纺织
分离片
离子交换器
空气压缩机 丰田自动织机
氢循环泵
氢循环泵用逆变器
空气阀模块 爱信精机
端子(集电零部件) 爱信高丘
电极基材 东丽
燃料电池组的冷却系统(散热器、电动水泵等) 电装
氢喷射器 爱三工业
供氢零部件 高压供氢阀 捷太格特
减压阀
氢填充产品(高压传感器、红外线发信器等) 电装
用于氢气钢瓶的碳纤维 东丽
其他 座椅/门饰板 丰田纺织
堆栈结构 东丽


相关报告:2015“日本汽车工程学会”采访报告
2015日本汽车工程学会:新型马自达2的最新车身技术
2015日本汽车工程学会:整车厂展出的安全配置和自动驾驶技术

燃料电池车相关报告

燃料电池车丰田Mirai的技术 (2015年3月)
燃料电池车:丰田发售Mirai,计划2020年以后年销售数万台(2014年12月)



丰田纺织:燃料进口歧管、分离片、离子交换器、座椅、门饰板

 

スタックマニフォールド 分离片
燃料进口歧管 分离片:上下的孔用于进出空气,左右各4个孔中3个集中在一起的孔用于供水,略微离开一点的孔则用于注氢。

 

燃料进口歧管     丰田纺织将,为燃料电池组提供氢和空气、冷却水的配管零部件运用在Mirai上。采用插入成型,使伸缩性不同的铝件和树脂件变的更薄。
分离片     燃料电池的氢极分离片。在钛材料上构成了微小的通路。钛材料一般只能被拉伸30%,丰田纺织采用“高精度·高速冲压加工技术”,成功地将钛材料拉伸了60%(具体情况不明,据称是在模具(内)成型时锻造拉伸的)。
离子交换器     将燃料电池中冷却水中的杂质离子去除,确保电池组内部的绝缘性。
座椅/门饰板     也为丰田Mirai提供座椅、门饰板。
イオン交換器 シート/ドアパネル
离子交换器:冷却水从照片中交换器下部流入交换器内,再从上方流出。通过将下方管道接口中心错位的方式,设法使流入的冷却水(去除杂质离子)与离子交换树脂相互搅拌。 丰田 Mirai的座椅/门饰板

 



丰田自动织机:空气压缩机、氢循环泵/逆变器

 

エアコンプレッサー 水素循環ポンプ
空气压缩机 氢循环泵

空气压缩机和氢循环泵的作用

内部循環方式

资料:丰田汽车(公司)

 

空气压缩机     将燃料电池组发电所必须的空气(氧元素)压缩输送的零部件。使用6叶倾斜120度扭力转子的压缩结构。在低流量的时候采用低压压缩,高流量的时候采用高压压缩从而提高压缩效率。与之前车型(丰田2008年发售的FCHV-adv;下同)相比,压缩效率在低流量时提升14%,高流量时提升20%。
    通过使用防振钢板等静音构造来降低噪音的同时,也为形成具有加速感音效做出了贡献。音压比之前的车型减轻44%。对于没有内燃机构的Mirai来说,空气压缩机的声音是驾驶中驾驶员能听到的主要声音。
氢循环泵     燃料电池组内使不相互反应的氢和水进行循环的泵。氢极通过让氢气和水高效的循环的方式,实现了世界首个不需要加湿器的燃料电池组。(在此之前,都是通过将送进空气极的空气进行加湿,来提高电池组内的湿度。)详情请参看此报告
氢循环泵用逆变器     将上述氢循环泵和水泵两者的逆变器进行一体化设计。从而能同时实现冷却水和电力的供给,实现了小型轻量化。与之前车型相比实现了23%的小型化。
水素循環ポンプ用インバーター
氢循环泵用逆变器

 

 



电装:冷却零部件/氢填充产品

 

冷却部品/水素充填製品
冷却零部件/氢填充产品

 

冷却零部件/ 氢填充产品     电装方面,为丰田燃料电池车 Mirai提供了各种各样的零部件,并展示了其中一部分,使人了解其在系统中的构成。电装所提供的有冷却系统(散热器,电动水泵等)以及,向氢气钢瓶里注氢的相关产品(高压传感器,红外线发信器)等。

 

 



爱信集团:空气阀模块和端子

エア・バルブモジュール ターミナル
空气阀模块 端子:位于照片前方开长方形孔的是负极端子。后方的是正极端子

 

空气阀模块     调节燃料电池组内空气的零部件。将“调压”“分流”“关闭”的机能模块化。当踩油门时阀门打开,向燃料电池输送发电所必须的空气。配合油门开度,将空气适度“分流”调节空气量从而调整发电量。当不需要发电时则“关闭”阀门停止输送空气
端子     燃料电池组的集电部分。电阻低,进行了表面处理能够抵抗电池组内的腐蚀。由爱信高丘制造。

 

 



捷太格特:供氢阀和减压阀

 

捷太格特の高圧水素バルブ 捷太格特の減圧弁
高压供氢阀 减压阀

 

捷太格特 高圧供氢阀     开启或关闭注入氢气钢瓶内的高压氢的零部件。
减压阀     上述阀门提供的高压氢(70Mpa),减压至可以为燃料电池组所利用的1Mpa。

 



爱三工业:氢喷射器

爱三工业のFCV用水素インジェクター
FCV用氢喷射器
FCV用氢喷射器 控制供给燃料电池组的压力和流量。

 



东丽:提供给Mirai的碳纤维材料

 

东丽製の炭素繊維が使われている、ミライの水素タンク 东丽製の炭素繊維が使われている部品
东丽制造的使用了碳纤维材料的,用于Mirai的氢气钢瓶 东丽制造的使用了碳纤维材料的零部件(来自:东丽的新闻发布)

 

用于高压氢气钢瓶的高強度碳纤维材料     把为了满足安全性,强度,轻量化而开发的专用高强度碳纤维材料,用于Mirai的氢气钢瓶。
用于燃料电池组的电机基材(气体扩散层)碳纸复写纸     兼顾气体扩散,耐久等特性要求。提高了燃料电池组的性能,节省了空间。
针对汽车组成零部件开发的热可塑性碳纤维复合材料(热可塑性CFRP)     相当于汽车底盘的部分,被称之为的"电池组骨架"的燃料电池保护零部件,利用了与丰田汽车共同开发的可冲压成型的热可塑性CFRP。

 

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