自石油危机爆发以来，汽车化石燃料的能源模式就引发了大家的思考，究竟还有什么清洁的替代能源，而丰田给出了它的答案——燃料电池汽车，也就是我们常说的氢能源。

燃料电池汽车的量产可以说是经历了一段相当漫长的时间，要知道丰田早在1992年就开始对燃料电池进行研究，这个研究项目几乎是与丰田普锐斯混动汽车项目同时展开的。直到2014年，丰田量产的燃料电池车Mirai才正式上市。

不知不觉6年过去了，丰田Mirai也迎来了换代，第二代的丰田Mirai在近日正式上市。先不管这款车有没有进入国内的机会，作为第二代车型丰田的技术又有哪些提升还是值得我们去了解的。

新一代的Mirai首先在平台架构上作出了调整，采用了丰田TNGA GA- L平台，这个平台是专门服务丰田旗下高端品牌雷克萨斯的后驱平台，在国内销售的雷克萨斯LC和LS车型就是这个平台下的产物，可见它的高级。

车身刚度提升，换装高级悬挂

GL-A平台也有它的一大特点，就是注重车身重量分布、车身刚性、惯性参数等重要指标。在GA-L平台下，车辆的前轮会更加靠前，尽量“抛”向车身四角的车轮让整车的前后配重更加趋近50:50，这样的布局形式可以让车辆的前后配重更加均衡。

车身结构方面，新平台下采用了大量支撑和加强件、车身粘合剂也广泛应用以及采用了激光螺钉焊接的技术，车身的刚性得到了提高。

新平台架构下，Mirai的底盘结构也有了大的提升，还采用了新的多连杆前悬挂和后悬挂，取代了以前的前麦弗逊后扭力梁的悬挂布置。

新悬挂显然在稳定性、可控性和乘坐舒适性都会有巨大提升。底盘细节方面，还采用了更厚的防侧倾杆，提升整体悬挂的刚度。

动力系统全新布局，空间提升明显

上一代的Mirai虽然同样定位中级轿车，但是整车的布局使得它的空间实用性大打折扣。它的燃料电池位于前排座椅下方。燃料电池产生的电能直接驱动位于前舱（发动机舱）的电动机和动力控制单元。电动机进行能量回收获得的电能将经过动力控制单元储存在位于车辆尾部的动力电池中。

(第一代Mirai)

两个一大一小的储氢罐分别布置在后排座椅下方和后备厢中，这样使得无论是车内的乘坐空间还是后备厢空间都受到极大的影响。

(第一代Mirai)

新一代的Mirai对这些动力系统进行了全新的布局，氢燃料电池组从座舱地板下方移到了前舱（相当于发动机舱），而更紧凑的高压电池和电动机则位于后轴上。

储氢罐数量增加到了3个，其中两个采用“T”型布局，布置在座舱内，另一个则布置在后备厢地板下，动力总成布局经过优化后，使新一代的Mirai达到50:50的前后重量分配。

当然，除去重新调整的动力系统布局外，新一代Mirai的车身尺寸也有所增加。车身尺寸方面，新车的长宽高分别为4975/1885/1470mm，轴距为2920mm。

相比上一代车型，它整体高度降低了65mm，轴距增加了140mm，后悬延长85mm，宽度增加了75mm，同时轮毂尺寸也更加大，搭配19英寸和20英寸车轮，使新Mirai的重心更低，姿态更具动感，视觉感更强。

在新的动力系统布局和加大的车身尺寸下，Mirai的车内利用空间得到了极大的改善，为后座乘客提供了更宽敞的五座空间，腿部空间和后备厢空间也得到了改善。

和第一代车型相比，新车续航的提升是它的首要任务，只有超过传统纯电动汽车所能达到的距离才具有更强的竞争力。

新一代的Mirai在动力、氢燃料容量、效率和空气动力学都进行了改善，续航是提升了30%。

从日本官网来看，它提供了两种不同的续航版本，能耗分别为135km/kg和152km/kg，在WLTC测试标准下续航里程分别为750km和850km。

EPA数据显示其在极端情况下仍可行驶575公里，这使得新丰田Mirai拥有真正的长途驾驶能力。

调整布局，增加储氢罐

采用GA-L平台后，Mirai的燃料电池组和传动系统部件的空间利用率更高，能够给高压储氢罐提供更多的位置。

新车安装了三个高压氢罐，呈“T”形布置，最长的储氢罐采用纵向布置，较短的两个储氢罐分别横向布置在后排座椅下方和后备厢下方。它们的位置有助于降低整车的重心，减少对车内空间的影响。

它们加在一起可以装5.6kg的氢，而上一代Mirai的两个储氢罐里只有4.6kg，增加氢气容量和汽车的行驶里程30%。

新的高压储氢罐结构也进行了优化，具有更强的多层结构，总重量为87.73kg。也就是说，整个高压储氢罐加上5.6kg的氢气也不超过93kg，这样的重量优化明显。

新燃料电池组，功率提升12%

在氢动力驱动的汽车中，氢气在催化剂的作用下与氧气发生化学反应产生电能，电能再驱动电机，“燃烧”之后的氢气会变成水，而电能的产生过程都在“燃料电池”中。

不少读者可能有点懵，需要清楚的是此“燃料电池”非彼电池，实际上可以将它理解为一个反应堆，真正储存电能的还有一个单独的动力电池。

新一代Mirai的燃料电池组和燃料电池功率转换器（FCPC）是专门为GA-L平台开发的，整个燃料电池组的集成化更高，已经实现水泵、中冷器、空调和空气压缩机以及氢循环泵集成一体化，每个部件更小、更轻，同时提高性能和空间利用率。

燃料电池组使用固体聚合物，就像老款的Mirai一样，但是已经被制造得更小。体积变小的同时，它的比功率密度有所提升，达到5.4kW/L（不包括端板）的新纪录，上一代Mirai为3.1kW/L。

它的最大发电功率从114kW上升到128kW，寒冷天气情况下的性能也得到了改善，现在可以在低至-30的温度下启动。

丰田还对每个反应堆内的装置进行优化，整体重量减轻了50%，但功率增加了12%。包括重新定位歧管，减小电池的尺寸和重量，优化气路分离器的形状，并在电极中使用创新材料。

包括燃料电池DC-DC转换器（FDC）和模块化高压部件都进行了优化，它减少了21%的尺寸，重量减少了2.9kg到25.5kg。在智能功率模型（IPM）晶体管中使用下一代碳化硅半导体材料。这使得输出增加，功耗降低，同时使用更少的晶体管，从而使FCPC变得更小。

进气口降低了压力损失，并包含吸音材料，这样来自进气口的噪音在座舱中不会被察觉。排气管使用树脂管，其设计允许大量空气和水排出；更大容量的消音器有助于使机舱更安静。整个空气系统比现在的Mirai要小30%，重量也少了三分之一（34.4%）。

驱动电机功率提升

燃料电池组的最大发电功率为128kW（174PS），它的电机输出功率也有所提升达到134kW（182PS），最大扭矩达到300Nm，最高车速为175km/h。老款车型的电机最大输出功率为114kW，官方的百公里加速时间为10秒，新车加速时间尚未公布，不过相信提升还是会比较明显的。

锂离子电池

新一代的Mirai配备了锂离子高压电池，取代了上一代车型中的镍氢电池。它的体积在减小的同时，能量密度有了大的提升，它包含84个电芯，额定电压为310.8，容量相比老款车型从4.0 Ah提升到了6.5 Ah，总重量从46.9kg减少到44.6kg。

电池温控方面则继续采用了风冷的方式，不过空气冷却路径也进行了优化，在后排座椅两侧都有独立的进气口。

开车时清洁空气

采用氢能源的丰田Mirai对环境的好处不仅仅是零排放，而是“负排放”。

根据丰田的资料显示，当空气被吸入车内为燃料电池供电时，无纺布过滤器滤芯上的电荷会捕获污染物的微观颗粒，包括二氧化硫（SO2）、氧化亚氮（NOx）和PM2.5微粒。

当空气进入燃料电池系统时，该系统可有效去除90%至100%直径在0至2.5微米之间的颗粒。也就是说，在驾驶Mirai过程中还会清洁空气，变身大型空气净化器，如果在国内驾驶好像有点费过滤器。

新一代的Mirai的基本延续了概念车的造型风格，大嘴式前格栅、分体式的日间行车灯均保留了下来。

外观造型相比上一代车型要少了些许科幻感，更加靠近普通家用轿车的风格。采用了和亚洲龙类似的大嘴式前格栅，并配备分体式的日间行车灯设计，同时头灯造型更加狭长，看起来也足够犀利。

车身侧面采用溜背造型，配备低重心的车尾，营造出颇为运动的视觉效果。此外，新一代车型相比上一代要更长、更宽、更低。

车尾来看，尾灯处则采用了当前比较流行的贯穿式设计，牌照架两侧45°的线条一直延伸至后包围，与车头相呼应。

内饰方面，新车采用丰田最新的设计语言，整个中控区域向驾驶员一侧倾斜，非对称式的设计吸引眼球，并营造出一定的立体感。

配置方面，新车搭载了8英寸数字组合仪表+12.3英寸多媒体系统，并配有HUD抬头显示、前排座椅加热/通风、流媒体后视镜、14扬声器的JBL音响系统。

新款Mirai还搭载“Toyota Teammate”高级驾驶辅助技术和“Toyota Safety Sense”安全辅助套装，还可支持软件OTA升级。

照例还是得说说它的价格，目前它在日本市场的售价折合人民币约为44.5万元，这样的价格对于普通民众还是不够亲民的，不过在日本购买氢能源汽车的补贴力度也非常大，补贴在10万元左右，最终落地30万元出头。

从第二代Mriai来看，它整体的结构和性能都有巨大的提升，整体更加的成熟，850km的续航更是稳如狗，目前它已经在日本和美国上市，欧洲也将很快上市，相信销量也会大幅提升。

从丰田的销量目标也可以看出丰田对新车给予了足够的信心，丰田的目标是销量扩大10倍。

技术的成熟，基础设施的配套也需要提高，目前国外建设加氢站的力度在不断提高，氢燃料电池车所有权的实用性也将稳步提高。

对于国内来说，丰田开放了燃料电池的相关技术，在技术吸收的同时也需要继续创新，特别是加氢站的建设需要加快。

当然，最重要的是对氢能源的科普工作还任重道远，否则人人觉得氢能源危险而避之惟恐不及，那么国内氢能源发展就无从说起了。（图/文：皆电 周建强）