近日，豐田在氫燃料電池電動汽車（FCEV）領域取得一項突破性進展，其旗下的Mirai車型獲得了基于北美充電標準（NACS）的加氫能力，這一創(chuàng)新舉措為解決氫燃料電池汽車加氫基礎設施不足的難題帶來了新的希望。

長期以來，豐田MiraiFCEV因加氫基礎設施匱乏，市場表現(xiàn)不佳。數(shù)據(jù)顯示，2025年1月僅售出17輛。與之形成鮮明對比的是，特斯拉的NACS標準自2022年向其他制造商開放后，憑借其更緊湊的設計、強大的大電流充電能力，以及廣泛且不斷擴張的超級充電站網(wǎng)絡，受到了行業(yè)的廣泛關注。截至目前，特斯拉在美國已擁有超過19,800個充電站和73,000多個獨立充電點，僅加利福尼亞州就有超過12,800個，其中超1,000個站點配備了超級充電樁，共計約17,000個超級充電樁。而美國2024年開放零售的加氫站僅有54個，另有20多個處于規(guī)劃或建設階段。

豐田暹羅有限公司基于NACS的MiraiFCEV充電演示站點，配有水箱，安裝在泰國伊森省Sakon Nakhon機場。

面對這一困境，豐田暹羅有限公司（TSL）積極探索，與特斯拉達成合作，借助特斯拉的超級充電站為Mirai加氫。在泰國那空沙旺機場，TSL新建了具備NACS充電能力的站點，并安裝了用于制取氫氣的設備，包括一個看似用于應對鋰電池起火的水箱，實際上它為氫氣制取提供了關鍵的水源。

為實現(xiàn)高效加氫，TSL的研究團隊從Etsy購買了HHO氫發(fā)生器（本質(zhì)為電解器）的制作方案，并進行了創(chuàng)新性改造。他們采用超輕且經(jīng)過CVD鈍化處理的鋰板替代傳統(tǒng)的不銹鋼板，這背后有著深刻的技術考量。

三個 HHO 氫氣發(fā)生器，根據(jù)從 Etsy購買的圖紙建造，但使用超輕、CVD 鈍化、鋰板代替不銹鋼，以減輕重量。

鋰的原子量較小，相比不銹鋼，其在單位質(zhì)量下能夠提供更多的活性位點用于水電解反應。同時，CVD鈍化處理在鋰板表面形成了一層致密且穩(wěn)定的保護膜，這層膜不僅有效防止了鋰在潮濕環(huán)境下的快速氧化，延長了鋰板的使用壽命，還能降低水電解過程中的副反應發(fā)生概率，從而提升電解效率。通過精心設計，研究人員構(gòu)建了由多個電解槽組成的水解器組件。每個電解槽在標準溫度和壓力（STP）下，每1.8分鐘能夠產(chǎn)生1升氫氣，輸入的電功率為13伏、10安培。

Mirai的燃料箱可儲存5千克（在標準溫度和壓力下為55,000升）氫氣，因此在一小時的加氫過程中，需要1600個電解槽單元才能提供足夠的氫氣。研究團隊將這些電解槽單元以40串40并的連接方式組合成一個“箱式”陣列，該組件“箱”的尺寸約為225×160×40厘米（約88.5×63×15.7480135英寸）。這一連接方式能夠?qū)崿F(xiàn)組件的高效運行，當需要為Mirai加氫時，該組件需要超級充電站提供520伏、400安培（208千瓦）的電力，才能在一小時內(nèi)將空的燃料箱加滿。若按照純電動汽車常見的20%-80%充電標準，僅需36分鐘，且功率要求可降至520伏、240安培（125千瓦），以更好地兼容舊的充電設施。

此外，針對氫氣常壓存儲的問題，團隊還開發(fā)了恒流模式的兩級壓縮機。在第一級壓縮過程中，采用較低的壓縮比，將常壓氫氣初步壓縮到一個中間壓力，這個過程能夠有效降低后續(xù)壓縮的難度和能耗。接著，在第二級壓縮時，將中間壓力的氫氣進一步壓縮到滿足Mirai氫燃料箱存儲要求的高壓狀態(tài)。該壓縮機通過NACS連接器從超級充電站獲取電力驅(qū)動，確保氫氣能夠順利存儲到高壓燃料箱中。

這一創(chuàng)新的加氫系統(tǒng)，不僅解決了Mirai加氫基礎設施不足的燃眉之急，還為其可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。通過利用特斯拉的超級充電站，Mirai有望擺脫對傳統(tǒng)甲烷制氫的依賴，更多地使用太陽能和風能等可再生能源產(chǎn)生的氫氣，實現(xiàn)真正的綠色出行。

目前，豐田Mirai基于NACS標準的加氫能力尚處于試驗和探索階段，但這無疑為氫燃料電池汽車行業(yè)指明了新的發(fā)展方向。未來，隨著技術的不斷成熟和推廣，有望為更多消費者帶來便捷、環(huán)保的出行體驗，推動整個行業(yè)的快速發(fā)展。

補充說明：

1. 2025年4月7日，特斯拉公司副總裁陶琳表示，特斯拉正在持續(xù)擴大其充電網(wǎng)絡的覆蓋范圍。截至目前，特斯拉已在中國建成超過2000座超級充電站，實現(xiàn)了對中國內(nèi)地所有省份和直轄市的全面覆蓋。

2. 中國市場上擁有氫能源汽車的品牌有奇瑞汽車：瑞麒X-hybrid和瑞麒M1 FCV等多款氫燃料電池車型；上汽集團榮威和名爵兩大品牌，例如榮威950 FCV和名爵MG6 H；廣汽集團廣汽本田和廣汽豐田，包括廣汽本田Clarity和廣汽豐田Mirai等；長安汽車與英國戴維科技攜手，研發(fā)的 “深藍”的氫燃料電池汽車；北汽集團：北京汽車推出了E200和EX3等氫燃料電池車型。

除此之外，還有其他一些中國本土品牌，如蔚來汽車和小鵬汽車，也在氫燃料電池汽車的研發(fā)和生產(chǎn)上表現(xiàn)出積極的態(tài)勢。