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3年豐田Mirai車主用車體驗:加氫站缺氫和故障最頭疼
文丨斯科特·勒納
眾所周知,國內在燃料電池汽車應用方面與國外差異很大。我國的燃料電池汽車多為大巴、物流車等商用車輛,運行路線穩定、加氫時間也相對固定——這與乘用車的使用習慣完全不一樣。

圖1 豐田新款MIRAI
本文將介紹一位擁有3年mirai駕駛經歷的“老司機”的故事。
斯科特·勒納(Scott Lerner)是加州大學歐文分校(UC Irvine)組成課程的作家兼講師,擁有3年mirai的駕駛經驗。通過老司機的經歷,我們可以了解到,普通消費者在使用燃料電池汽車這一新事物時所遇到的種種麻煩,其中加氫站缺氫和加氫站故障又是最令燃料電池汽車使用者最頭疼問題——這與我國燃料電池商用車實踐中遇到的問題類似。
燃料電池商用車已經初具規模,燃料電池乘用車的示范運營也將在近期啟動。通過對燃料電池乘用車運行狀況的了解,可以讓我們對于如何發展燃料電池汽車產業更加心中有譜。
以下是這位“老司機”的精彩故事。
十月的第一個星期六在好萊塢是37°C。
在我們的儲氫罐上還剩11英里的余量,而距我們35英里的路程才回到家,我和妻子將我的Toyota Mirai氫燃料電池汽車駛入好萊塢大道和Wilton Place拐角處繁忙的ARCO。
除了加油泵外,在一條緊靠小巷的瀝青上,我們找到了我們想要的東西:真正的零氫站(True Zero hydrogen station)。
我們前面有兩輛車,一輛停在涂有藍色油漆的矩形上面,上面寫著“僅真正零加油”。這個站只有一臺加氫機,所以我們必須排隊等候加油——我們已經習慣了等待。
幾分鐘不動之后,我注意到領頭車尚未開始加氫。實際上,加氫槍甚至沒有安裝在車輛上。我們在座位上換個位置,不知所措地看到了什么。我在h2-ca.com上檢查了該站的狀態,該站點由Doug Dumitru開發,用于監視“站是否有氫氣,而且預測抵達站點時是否依然有氫氣。” H2-ca.com透露,在我們從洛杉磯郊區克萊爾蒙特(Claremont)開車到好萊塢的30分鐘內,由于某種不為人知的原因,該站在擁有足夠的燃料來裝滿至少25輛汽車的情況下從網上下線。
“你在我們離開房子之前檢查過嗎?” 我妻子問。
答案是肯定的,幾乎是強迫性的。在過去的三年中,我經常訪問h2-ca.com,以至于我的手機將其視為訪問量最高的網站之一。
我看到技術人員在壓縮機的背面工作,這給了我們希望。然后,領頭的車在沒有加氫的情況下就離開了,這是一個不妙的信號。我不知道這是否會是我駕駛氫燃料電池汽車中的34個月后 ,我第一次耗盡氫氣的時刻。
租借Mirai后,我感到非常興奮……以至于我開了一個博客來記述我在加利福尼亞氫能汽車實驗中的參與過程。我為這輛車創建Instagram帳號,就好像它可以像寵物狗一樣被拍照。
2003年,我還是十幾歲的時候,布什總統呼吁投資零排放的“氫動力汽車”。次年,州長施瓦辛格(Schwarzenegger)提出了通往加州的氫氣高速公路。他的計劃要求在該州現有的,經過良好旅行的路線上建設加氫站。在那些高速公路上行駛的汽車的外觀和性能與普通汽車一樣,僅需加氫五分鐘即可為駕駛員提供300英里的續航里程。但是這些汽車將依靠氫氣運行,這種燃料因其在環境保護和商業上的豐富想象力而收到追捧,而且排氣管只排放純凈的水。
這項技術使我著迷。盡管我對成長中的經典美國肌肉車產生了濃厚的興趣,但即將到來的氣候危機在我的意識中占了很大比重。2003年是Cedar Fire造成數十名受害者試圖在車上逃生的一年。一個不便的真相在我們家中回蕩,促使人們在晚餐時間進行了熱烈的討論。當美國準備入侵巴格達時,我高中的抗議者高呼“不為石油而戰”。2005年,卡特里娜颶風及其可怕的后果預示了危險的未來。
另外,氫有望使我們的城市獲得更清潔的空氣,并切斷與石油的聯系,從而減少二氧化碳的排放。特別是在南加州,氫氣提供了一種環保的方式來應對臭名昭著的城市污染。
到2018年,我已經完全忘記了氫燃料電池汽車。我開著混合動力車,給房東寫了一封冗長而充滿激情的電子郵件,試圖說服他升級我們酒店的斷路器,以安裝240V的電動汽車充電樁。
然后我在高速公路上看到了Mirai,我當時以為它僅僅是個試驗品?;ヂ摼W搜索顯示,加州的氫氣公路正在逐漸成形。 近40個車站是新興加氫站網絡的一部分,也是世界上同類網絡中最大的一個。我查閱了加州燃料電池合作伙伴關系的站點地圖,發現有加氫站點設置在加州大學歐文分校路上。我很高興得知,即使沒有使用240V充電器,我仍然可以駕駛零排放汽車。我想加入到這個行列。
租用Mirai后,我感到非常興奮——上面貼滿了HOV存取貼紙,5,000美元的州政府補貼和一張15000美元的加氫預付卡,用于支付三年的燃料費用——我開了個博客,記述我參與加州氫能汽車實驗的過程。在三年的過程中,我計劃訪問盡可能多的加氫站。

圖2 豐田MIRAI技術手冊中的此圖說明了燃料電池系統的工作原理。| 由豐田提供
Mirai在日語中的意思是“未來”,實際上,這是首款投放市場的燃料電池汽車。對于駕駛員(用豐田的營銷術語來說是“開拓者”)來說,汽車本身沒有那么前衛,而更像是一家以生產出色汽車而聞名的公司生產的非常漂亮的轎車。開拓性暗示著未知領域遙遙領先。
對我而言,這最初似乎涉及爭奪有限數量的加氫站站——也就是說,不是在每個高速公路出口或我家附近都有加氫站。當我第一次嘗試為汽車加氫時,我開始了解這個項目的實驗性質。
晚上八點。 在前往UCI加氫站之前,我已經通過網絡查看了加氫站工作狀態,并在抵達加氫站前再次上網查詢,然后看到加氫機屏幕看到“請聯系服務員”的字樣。當時只有我一個人在加州大學歐文分校校園的一個停車場里。這不是加氣站,附近肯定沒有服務員。
出于好奇,我刷了Mirai加氫卡,但什么都沒發生。然后我打電話給運營該站的公司Air Products。生產線另一端的工作人員確認泵實際上是脫機的,并且已經停止運行了一段時間。沒有人向他們報告過,因此他們也沒有向相關網站報告過——這是信息到達我這里的唯一途徑。
當類似的事件以更高的頻率發生并最終有規律地發生時,我想知道這個事情在比我所意識到的更加棘手。
True Zero的創始人兼CDO的Shane Stephens承認存在大量的基礎設施“成長中的痛苦”。主要問題似乎在于簡化氫氣生產和運輸的機制。該州超過一半的加油站由True Zero的母公司First Element運營,該公司不生產或分配氫氣。在我擔任駕駛員的大部分時間里,氫氣運輸認為落在了空氣產品公司(Air Products)上。(我應該補充說,它的支持人員總是很愉快并且提供很多信息)其他加氫站運營商包括Air Products,Air Liquide,Iwatani和Shell。
去年2月我打電話給史蒂芬斯(Stephens)時,他說:“造成停機的第一大原因是,加油站經常(燃料)都用光了。”

圖3 DIAMOND BAR工作站的屏幕截圖,顯示它遇到了技術問題。
截至撰寫本文時,加利福尼亞州有42個加氫站。大多數位于洛杉磯,橙縣和灣區。在任何一天的任何時刻,都有大約25%到50%的加氫站都處于離線狀態。(根據h2-ca.com10月19日的“全州可用性”為78%)。
但是還存在其他問題,每一個問題都給我的生活以及其他駕駛員的生活帶來一些干擾。在2019年6月的一次事件中,灣區約有3500人受到嚴重影響 ,當時AP公司的一場大火導致了幾個月的氫氣供應中斷。該事件在Mirai Owners Facebook組中被稱為Hydropocalypse。
通常,受歡迎的車站排著長隊,大多數加氫站都像好萊塢的加氫站一樣運轉,僅配備一個加氫機,一次可服務一位客戶。加一次氫需要等待三到四個人,可以將豐田承諾的3-4分鐘的加油時間延長到半小時或更長時間。如果加氫槍結冰,可能需要一分鐘或十分鐘才能解凍——這進一步增加了等待的時間。

圖4 盡管現在使用的新噴嘴旨在減少或消除該問題,但噴嘴在加油期間可能結冰
壓縮機必須使氫氣的溫度保持在冰點下。在炎熱的天氣里,一個沒有滿足要求的加氫站可能需要在兩次加注之間重啟壓縮機兩到五分鐘。在我使用燃料電池汽車的第一年,app上的加氫站狀態更新并未將此停機記錄為臨時停機。
除非您在至少15分鐘(即站點更新之間的時間)內持續關注該站點,否則您很容易將“臨時停機”的站點誤認為是空的或發生故障的站點。這件事經常發生在我身上。我此前會開車去一個顯示“正常”車站,卻在中途發現該站暫停工作了。在理解這個問題之前,我會換一個加氫站,并為浪費了的氫氣燃料感到沮喪。
在好萊塢加氫站中,我們還是排在等候加氫的第二位。技術人員已經消失在加氫機后的房屋。我們前面的Mirai的駕駛員走了出來,用手遮住了加氫機的屏幕。然后他轉向我們,聳了聳肩,雙手表達了外科口罩背后隱藏的內容。
“所以我猜加氫站又故障了?” 我妻子諷刺地問。
我將汽車熄火以保留剩下的少量氫氣。車內的高溫令人難受,尤其是戴著三層棉口罩時。我們打開車門,變得越來越煩惱和擔憂。
我說:“我們可能真的需要拖車?!痹谛鹿谒僚暗臅r期,叫拖車將是一項巨大而潛在的危險。
(我知道您在想什么:您為什么讓您的戰車的油量降得這么低?業余選手!好吧,離我家最近的加氫站Diamond Bar(相距15英里)由于機械問題于當天早上停止運營。另一個CAFCP負責通訊的基思·馬龍(Keith Malone)表示,該站是由“經過深思熟慮的資金支持的小企業主”經營的,他們一直在維護和保養方面苦苦掙扎。
我從車上下來尋找陰涼的地方,并與我們前面的駕駛員聊天。他說自己“氫氣已經為0了”。他甚至無法到達四英里外的費爾法克斯加氫站。我告訴他我正在考慮前往那里。
我說:“據稱他們有足夠的燃料,但是如果我去了那里又加不上氫,我就離我家四英里遠,然后被迫滯留在那里。”
他點頭并表示深深理解。
我們繼續在遠處聊天。當然,他的計劃被推遲了,但這個年輕人還能夠平靜地等待。像我們一樣,他別無選擇,只能等待。
不可否認的是,這里發生的一切將為將來全球所有氫能產業發展提供信息。
噴泉谷的一個新加氫站站可以同時為四輛車加氫,這是近期的一個令人鼓舞的案例。由于儲氫量的增加,該站每天可以輕松地為400輛汽車提供燃料。這是一個巨大的飛躍。
在新加氫站的新加氫槍減少了凍結事件的發生,這是一個明顯的進步。這也是一個美麗的車站,那里的氫氣泵占用的空間幾乎與分配汽油的房屋一樣多。這個站是液氫加氫站,能夠在現場存儲大量氫氣,減少了運輸的任務量。而且為了避免將來發生火災,“每個新站都必須有第二個備用氫源”,馬龍說。
“我們將在12到18個月內保持良好狀態,”斯蒂芬斯在二月份向我保證。
豐田計劃很快發布第二代Mirai,本田和其他像殼牌這樣的主要公司也都在大力發展氫能,德國、英國、日本、韓國和夏威夷等正大力建設氫能基礎設施,沙特阿拉伯正期待氫“新的未來”,加利福尼亞州的州政策概述了計劃資助100個,200個甚至1000個可服務100萬輛汽車的加氫站點。這些政策規劃了與電動汽車并駕齊驅的氫氣的可行之路,每種電動汽車在不同的情況下為不同的駕駛員提供服務,尤其是那些無法使用充電樁或無法等待較長時間充電的駕駛員。
斯蒂芬斯報告說,到2030年,市場將能夠“不依賴所有政府的支持”。加利福尼亞現在是部署和測試該技術的領導者,這里發生的一切將為將來全球氫能產業發展提供信息。
但是,較舊的加氫站仍然是如今加氫站網絡的主要組成部分。有些加氫站有很高的可靠性,幾乎100%的時間都能保持在線狀態。其他站點只能在50%或60%左右的時間保持正常運營。馬龍說道,如果“一切都按計劃進行”,新站的建設可能需要18個月,而且每個加氫站可能花費超過一百萬美元。這就是說,氫能高速公路的變化緩慢,價格昂貴。
二十分鐘后,部分汽車離開了加氫站?,F場技術人員在加氫機附近與我們展開討論,并解釋了問題所在。在炎熱的天氣里,壓縮機無法保持低溫,工作人員一直在添加冷卻劑,希望能緩解壓縮機的狀況。

圖5 我的MIRAI,排在第二位。真正的零技術人員與駕駛員進行交談,并解釋車站遇到的問題。
“您認為我們能夠解決加氫機的問題嗎?” 我問。
他說:“直到每個人都加完氫后,我才會離開?!彼钢遢v已經形成一條線危險地在街上蜿蜒而行的汽車。“我會一直待在這里,直到你們全部回到路上?!?他在高溫下穿著套頭衫并談論加班,因為有些重要的工人,醫生和護士依靠汽車到達醫院并挽救生命。
對。我認為,他們依靠交通,就像我們依靠他們一樣。他們沒有時間處理故障的壓縮機,凍結的噴嘴或氫氣的延遲交付。我想起了我不在家工作的日子,尋找燃料或用冰凍的噴嘴撫摸著我,這是我愉快的下班后活動清單的底部。
對于我們前面的汽車,加氫機工作緩慢,但最終可提供三公斤的重量,大約占四分之三。
終于輪到我們了。當我刷卡并連接加氫槍時,技術人員站在加氫機旁邊。加氫機開始加氫,但突然在0.2公斤時停止工作。我們再試一次,同樣的事情也會發生。
“等一會?!?技術人員跪在加氫機后面進行調整操作,隨后說道,“再試一次?!?/p>
我們看著儀表的高度上升了一半,然后是一公斤,然后是兩公斤。四分鐘后,我們的儲氫罐已滿。我們感謝技術人員,并在我們的下一次加油之旅前行駛了250英里。
盡管今天這個實驗很糟糕,但我們可以肯定,氣候變化造成的未來破壞將更加嚴重。
像Beta中的所有系統一樣,氫燃料電池汽車的實驗必定會出現故障。目前存在一些可容忍的不便,還有一些甚至破壞了正常的生活秩序,以至于有些人后悔成為早期使用者。我通過電話與一位電話交談,他住在加利福尼亞州的摩根希爾,在一級創傷部門工作,她將自己因氫引起的運輸不安全的經歷描述為“情緒動蕩”。
我聯系過的其他司機似乎沒什么變化,仍然致力于實現這一目標。“電動汽車同樣有一系列頭痛問題,”馬龍指出。這種態度減輕了工作后加油的挫敗感,假設您的孩子不會因為在排隊加氫而被困在操場上。
對于我的家人而言,燃料供應的不可預測性促使我們在周末或小鎮上的短途旅行中使用我妻子的斯巴魯森林人。我們對石油霸權的依賴感到遺憾。有時,我取消旅行或將通勤時間增加一個小時。我已經開始高度意識到自己行駛的每一英里,因為燃油稀缺。
雖然稀缺不是氫的保證,但這是未來依賴化石燃料的基本事實。盡管今天燃料電池汽車實驗充滿了困難,但我們可以肯定,氣候變化造成的未來破壞將更加嚴重。我們愿意根據自己的選擇忍受什么?在我們被迫忍受某些情況會更加惡化之前,我們現在是否要容忍不便?事實是,我們誰也沒有時間等待一些魔幻的、完美的技術去解決交通運輸領域帶來的氣候問題。
在當加氫站排長隊,用車費用似乎過高,以及排在我前面的駕駛員努力使不工作加氫槍恢復正常時,我要提醒自己氫能的承諾。也許我需要更頻繁地提醒自己。
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出品 | 氫云鏈
責編 | 校對:平步氫云 審核:氫氫我心
來源:SIERRA,氫云鏈團隊整理
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