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奔驰的氢燃料汽车技术迭代历程

2019-10-28 12:04:49·  来源：知化汽车  
　
在燃料电池汽车这个技术路线上，奔驰是徳国车企的代表，它的GLC F-Cell Plug-in混合动力SUV是徳国汽车唯一量产的车型，如下。奔驰自1980年开始研究燃料电池技术
在燃料电池汽车这个技术路线上，奔驰是徳国车企的代表，它的GLC F-Cell Plug-in混合动力SUV是徳国汽车唯一量产的车型，如下。


奔驰自1980年开始研究燃料电池技术，1994年开始推出第一款燃料电池汽车NECAR 1，一直到2002年，这9年时间，属于奔驰对燃料电池汽车概念和可行性研究的阶段，相继又推出了NECAR2~5、Nebus和货车Fuel Cell Sprinter；2003年至2008年的研究主要是供日常使用以及车队测试，其中就包括了第一款燃料电池乘用车A-Class F-CELL；2009年开始推出第2代燃料电池乘用车B-Class F-CELL，奔驰进入了小批量生产阶段，随后开始进行成本降低技术迭代，直到2017年正式推出GLC F-Cell Plug-in。

在乘用车上的燃料电池技术先后经历了3代，分别是A-Class F-CELL、B-Class F-CELL，以及现在的GLC F-Cell Plug-in。
第2代B－Class F-CELL燃料堆寿命达2000小时，体积也比A－Class小40%，同时功率提高30%，氢罐由开始采用70Mpa，配备的电池系统由镍氢电池改为锂离子电池。其他主要技术参数对比如下。

除了燃料电池本身的技术，奔驰在这3代乘用车上似乎并没有很好的延续性，A-Class采用的是盒箱式概念，B－Class采用的是模块化布置概念，而到了GLC则又抛弃了B－Class的模块化思路，采用集成化的理念，如下。

GLC将燃料电池动力总成高度集成，比B-Class的燃料电池系统体积上减少30%，可以布置在原来前发动机舱；储氢罐减少为2个，布置在中间，与车底盘较好地集成；锂离子电池系统安装在后车轴上方，具有较好的安全防护。GLC的锂离子电池系统首次可以进行外接充电。

除了在集成方面进行大幅度的提高效率，降低成本，奔驰在GLC的燃料电堆上相比于B-Class铂金量减少了 90%，大大减少了成本。
由于可以外接对锂离子电池系统进行充电，GLC的整个能量管理就变得有些复杂，带来的好处是能够充分发挥燃料电池和锂离子电池的优势，这主要通过GLC四种不同的工作模式来实现。

在混合模式下，整车可以从燃料电池和锂离子电池系统（GLC的锂离子电池为13.8kWh）同时取电，在高功率输出时由锂离子电池来应对，长距离行驶则使用燃料电池更佳。
在Fuel-Cell模式下，锂离子电池系统被燃料电池系统进行充电，以保持在一定的SOC数值。
在电池模式下，GLC F-Cell 将仅由高压蓄电池供电。燃料电池系统不会工作。这是短距离的理想模式。
在充电模式下，优先为锂离子电池系统进行充电，如在进行加氢前要将电池系统充至满电，以应对爬坡或很强动态的行驶工况。

尽管历经这3代技术，可以看出氢燃料汽车仍然没有很明朗的大批量推广可能性，奔驰推出插电式混合燃料电池汽车，很大程度上也是为取锂电池的优势，进一步降低氢燃料系统成本；此外，就是保持着氢燃料车型能够不断地迭代发展下去，继续积累在氢电技术的应用，寻找更好的氢电方案。 
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