丰田新型Mirai电堆压缩高压空气供应至燃料电池堆

2020年12月9日，福特轿车公司全球即将公布第二代Mirai燃料电瓶车辆。新一代Mirai各项技术和功耗指标均急剧赶超现代NEXO和福特同类FCV，新型Mirai将继续保持福特在未来几年内全球燃料电瓶领域的技术领先地位。

来瞧瞧第二代Mirai燃料电瓶零部件的供应商信息——

福特燃料电瓶堆功率密度指数下降趋势

住友工科

住友工科株式会社(以下简称住友工科)运用其在高分子材料领域的核心技术及开发第一代福特Mirai密封件积累的密封设计和评价技术，开发出第二代Mirai燃料电瓶用新型高耐久性材料，在冰点气温下至100°的宽气温区间内保持优异的密封功耗。

新型材料的开发和使用并且密封件制造方式得以改进，生产节拍大大加速。

福特新型Mirai燃料电瓶密封示意(住友工科)

除电瓶密封件外，住友工科还为福特第二代Mirai燃料电瓶系统提供了其他零部件，主要分为分为橡胶胶管和抗振橡胶。

气体胶管

将高压储氢瓶内气体供应至燃料电瓶堆，满足分子量极小的气体密封要求。

福特新型Mirai气体胶管(住友工科)

空气胶管

将空压机压缩的高压空气供应至燃料电瓶堆。

福特新型Mirai空气胶管(住友工科)

冷却系统胶管

选用高电感率特征的橡胶胶管封闭冷却剂以产生冷却回路，保证发电靠谱和安全。

福特新型Mirai冷却系统胶管(住友工科)

适于电堆支撑平台的支座橡胶

坐落电堆支撑平台的固定支座内，减少来自空压机等车载部件的震动冲击。

福特新型Mirai电堆支撑平台的支座橡胶(住友工科)

减压阀支撑橡胶

连结气体减压阀的支撑部位不锈钢减压阀，减少减压阀的抗冲击功耗。

福特新型Mirai减压阀支撑橡胶(住友工科)

储氢瓶支撑橡胶

适于固定储氢瓶到车体，减少氢瓶支撑稳定性不锈钢减压阀，增强瓶阀抗冲击功耗。

福特新型Mirai储氢瓶支撑橡胶(住友工科)

空压机支座橡胶

支撑和固定空压机，减少空压机抗震动功耗。

福特新型Mirai空压机支座橡胶(住友工科)

有沢製作所

福特第二代Mirai仍选用一体化单电瓶结构，阴阳极板材质为钛合金，单体长度降至1.1mm。

一般，钛材的延伸功耗较多且强度较高。为增加钛合金的成型加工功耗、降低磨具锈蚀，株式会社有沢製作所(以下简称有沢製作所)为福特第二代Mirai开发了钛箔成型润滑剂，并运用其纤薄镀层技术为新型Mirai提供钛箔纤薄润滑剂镀层业务，业务方式表现为有沢製作所提供表面均匀涂布成型润滑剂的钛箔。

钛箔润滑剂涂层(有沢製作所)

福特两代Mirai阴极板对比

通过在钛箔表面涂层纤薄润滑剂，可大大缓解钛箔成型功耗、延长成型磨具寿命和增加磨具擦洗速率。

捷太格特

株式会社捷太格特(以下简称捷太格特)为新型Mirai提供了高压瓶阀和减压阀两大储氢系统关键零部件。高压瓶阀作用为密封和供应高压气体，减压阀为将瓶阀出口的气体压力增加至电堆可使用的压力范围。

福特新型Mirai高压瓶阀和减压阀

早在2014年，捷太格特已开始为福特第一代Mirai提供高压瓶阀和减压阀组件。这次通过选用智能生产模式，捷太格特实现二代Mirai高压瓶阀和减压阀零部件数目降低30%的目标。

与第一代相比，新型Mirai高压瓶阀和减压阀的气体供给流量分别增加43%和21%；减压阀减肥38%；减压阀耐久性急剧增强。

福特新型Mirai储氢高压瓶阀(捷太格特)

福特新型Mirai减压阀(捷太格特)

福特手动织机

株式会社日产手动织机（以下简称福特手动织机）为新型Mirai开发了离心式空压机、罗茨式氢循环泵、空调压缩机和氧气循环泵逆变器产品。福特手动织机基于其在车辆冰箱压缩机多年积累的技术为第二代Mirai开发了全球首款量产的可动滚轮增长离心式空压机。

与第一代Mirai六叶罗茨式相比，实现压缩效率增加24%、重量增加35%、体积减小45%。

新型Mirai离心式压缩机

与第一代相似，第二代Mirai继续延用罗茨式氧气循环泵，使用两叶罗茨定子。通过使用H形密封并设置凸出部位，增加了气密性和耐磨蚀性。

针对轻量化开发，福特手动织机通过将部件材料从铸铁改为铝板，实现气体循环泵净重减少41%（第一代Mirai甲烷循环泵定子和外壳材料为铸铁）。

福特第二代Mirai气体循环泵

福特合成

福特合成株式会社（以下简称福特合成）为新型Mirai生产了配备在汽车尾部的储氢瓶（Mirai汽车中央通道和后座坐椅下方储氢瓶为福特轿车公司生产），该只储氢瓶由福特合成和福特轿车公司联合研制，通过改进材料（提高碳纤维硬度）、设计和工艺（降低碳纤维长度）提高储氢密度约10%。

福特第二代Mirai配备3只储氢瓶，公称使用压力70MPa，储氢瓶容量141L(64,52,25)。

其中，福特合成生产的该只储氢瓶体长约70cm，半径约30cm，瓶体由树脂内胆、碳纤维加强树脂层和玻璃纤维加强树脂层组成。

福特新型Mirai汽车尾部储氢瓶示意

福特新型Mirai汽车尾部储氢瓶构造

爱知制钢

爱知制钢株式会社（以下简称爱知制钢）为新型Mirai提供了铝制-H2材质的高压氢系统部件，如甲烷加注口等。

在第一代Mirai中，爱知制钢将气体加注口等高压氢系统部件的材质选为铸铁-H2，但该材料中富含稀少金属钼，费用较高。

针对新型材质-H2，爱知制钢运用其新颖的成份设计技术，在钼元素添加量为0的状况下做到硬度和耐氢延性基本持平。

钼添加量与高压气体环境下铝制延伸

高硬度耐氢脆无钼添加铸铁-H2和新型Mirai气体加注口

爱三工业

爱三工业株式会社（以下简称爱三工业）为新型Mirai开发了气体喷射器、泄压阀（或称安全阀）、氢气管道、空气入口阀、调压阀和空气回路阀。

日产第二代Mirai燃料电瓶系统简图

其中，气体喷射器材料为常用的量产化铝板，实现了高气密性、低费用和轻量化。

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