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Merceds

2020-06-07 292浏览 K迈生活
Merceds

2011年的春季,我,碰触了未来。

在2天的时间内,我开着车,经历了500公里的路途。但,我1滴油都没有加。

没有加1滴油?听起来像是空想,或说是就像是从小到大科幻片所描述的未来世界。没错,这项体验的确是属于未来的,因为所试驾的,是Mercedes-Benz在2015年才预计推出上市的动力科技─Fuel Cell燃料电池。

为了迎接后石油时化的来临,Mercedes-Benz早已投入大量的资源,多轨进行新世代动力科技的研究工作,不论是大型电动车、微型电动车,甚至是未年都会区创新的交通模式等前瞻研究领域,都有Mercedes-Benz投入的身影。而燃料电池的领域内,Mercedes-Benz亦已投入超过15年的资料。终于,Mercedes-Benz所掌握的燃料电池技术,让燃料电池系统的体积缩小,足以放入市售的小型车车体之中,而反应效率亦已提高至让燃料电池的车辆在补充1次燃料后,足以行驶超过400公里的里程,达到实用的标準。燃料电池商业化的时机已然来临。

为了向全球展示这项崭新的成就,Mercedes-Benz以旗下最新的氢燃料电池科技,打造出3辆B-Class F-Cell原型车,以125天绕行全球4大洲、14国的壮举,来展现其科技的实用性与稳定性。而Mercedes-Benz更邀请了全球120家媒体,参与环球之旅,让媒体能亲身体验并见证这项属于未来的技术。有幸受邀的U-CAR,让试车组跨越了4年的时空,提前体验了零污染排放的未来科技。

高效能电化学模组,加氢排水不加油

现行的车辆,多以内燃机引擎做为动力系统,透过引燃注入汽缸内的石化燃料,使得燃料分子与氧气剧烈的反应,产生爆炸,推动活塞与曲轴,将燃料内含的化学能,转换为动能,进而推动车辆。

而燃料电池,同样是将燃料内含的化学能转换,只是在过程之中利用触媒的中介,让燃料与空气中的氧结合,将化学能转换为电能,再用以驱动马达,达成产生动力的目标。由于反应过程并不似内燃机引擎产生大量的废热,而机件运转的机构亦较为简单,损耗较低使其整体系统的效率能有较内燃机引擎来得良好的表现。而燃料电池中所使用的燃料为氢气,反应后仅产生水气,对于受到全球暖化效应所苦的现代社会,更是一大诱因。

投身Fuel Cell燃料电池技术研发多年,从1994年的Necar 1开始,Mercedes-Benz已在燃料电池领域进行长时间的研究。而研究过程除乘用车外,更包含大型公车以及货运车辆,以掌握燃料电池系统在各种应用状况下,取代引擎系统的相关经验。而这次所试驾的B-Class,正是Mercedes-Benz在乘用车领域内的最新力作。

市售版本相同钣件,三明治结构完整保留车室空间

在美国奥勒冈州Portland市郊的Daimler Truck北美总部,是U-CAR试车组参与梯次的起点。搭乘接泊的车辆,远远地就可以看到3辆萤光绿涂装的B-Class被一群好奇的观众所包围。原来是Daimler Truck北美分公司的人员,亦正把握机会,认识这辆跨时代的产品。

从外观来看,参与环球之旅的燃料电池版B-Class与一般市售版本的B-Class并没有不同,除了那为了吸引路人目光的萤光绿色涂装外,不论是外观或是车室空间,都与现行的B-Class相同,对于台湾的消费者而言,或许没有天窗也是一个外观上的不同,但是整体而言,这就是一辆一模一样的B-Class。Mercedes-Benz的人员亦表示,这辆B-Class的钣件,与市售版本的完全相同。

同是身为汽车工业的专业人员,自然习惯性地将车头的上盖打开,想要了解这辆产品最根本的不同。而原本装置了引擎的空间,也的确看起来与大家熟知的配置不同。

但事实上,B-Class燃料电池车的精华并不在这里,拜Mercedes-Benz在Smart以及A-Class、B-Class所使用的三明治车体结构设计,B-Class的燃料电池反应堆以及锂电池的部份,都隐藏在座舱之下,在这里所能看到的,仅是电池、水箱及週边的配件,连驱动的马达都不易看到。

独特加速踏板,免剎车日常行驶可能

发动B-Class的介面,其实与一般的B-Class没有什幺不同,一样是插入钥匙后扭转,或许是为了屈就现有元件的设计,光是开启电门还不够,还必须要再扭转到点火的档位,驱动系统才会作动。而一如过去所试驾的电动车一般,系统启动后并不会有习惯的引擎点火声,除了空调系统的作动,以及些许供气系统的作动声外,车辆没有振动,安安静静地停在原地。

虽然原厂的人员急急地催促,小亮依旧不敢轻忽,缓缓地踏下加速踏板,温柔有礼地邀请B-Class与我一起出发。

加速踏板踏下去的前3 公分行程,B-Class并没有做出任何的反应。这当然不是B-Class故障,而是Mercedes-Benz对于燃料电池控制系统的设计。

在过去驾驶Hybrid油电混合车或是纯电动车的经验中,加速踏板与一般汽车的油门踏板设计相同,只要一开始踏下,系统便会开始做动,而当加速踏板完全放开,系统便会进入能源回充的状态。

这样的设计,当然有能量回收上的优势,但是对于一般的驾驶人而言,仍有需要习惯的地方。

而Mercedes-Benz的工程师在加速踏板的设计,则採用了不同的思维。他们将能源回充与否的权利,交回给驾驶。在加速踏板行程的前段,代表系统以不同的效率,回收车辆的动能,对于驾驶而言,自然会产生减速的感觉;而当加速踏板踩下3公分左右,功率计显示在0的状况,代表这时候系统没有进行能量回收、也没有进行加速,让车辆可以在相当于空档的状况下滑行。而当加速踏板再踏深点,自然而然进入了加速的状况,而B-Class亦如一般车辆般地向前行驶。

这样独特的设计,相当的有趣,能量回收系统的减速效果当然没有一般的碟式剎车那幺大,但是仍相当明显,因此在离开Daimler Truck北美总部前的市郊道路上,因为车流稀少、路况易于掌握,整辆车的行进,不管是滑行、加速或是剎车,只要调整加速踏板的深浅即可控制,相当的方便易用。而当然,这样的设计,亦让整个能量使用的效率达到最好。

在行驶一段短短的市区道路后,GPS系统带着我们转向纵贯美西的I-5高速公路。在市区道路中,试驾的人员均已对于B-Class F-Cell的加速踏板操控有着基本的认识,Mercedes-Benz的人员迫不及待地要在高速公路上,向我们展现B-Class F-Cell的实力。

广  告相当于2.0的动力表现,全程一档起步的扎实动力

甫开上了匝道,自是要加足了马力,赶上主线车流的速度。而这正是考验B-Class F-Cell加速能力的时刻。

加速踏门渐次地加深,搭载3人的B-Class F-Cell,随着功率计输出的不断提升,车速亦线性地上升。

本质上属于电动车範畴的燃料电池车,由电动马达担负起驱动的任务,与汽油引擎运作结构上的不同,让电动马达并不需要有着多档位的变速箱搭配,直接靠输入电流的控制,便能够利用广大转速域来进行配速的工作,让B-Class F-Cell的加速表现,十分地线性,没有变速箱,不存在换档的问题,随着踏板的踩下,十分流畅。而由于马达设计的结构,让其在各个转速均能保持固定的扭力输出,更让加速的过程,有着与内燃机引擎车完全不同的扎实感。其加速的感觉,就像是静止的车辆以1档起步,随着踏板的踏下,轮胎涌出扎实的加速力道。在寻常的经验中,由于齿比的配置,在很低的速度就必须换上2档,用加速力道的减损,交换引擎的转速余裕,以便能继续的加速。

但是燃料电池车则是完全的不同,由于马达驱动先天宽阔的转速域,让B-Class F-Cell并不需要考虑换档以及转速限制的问题,可以不断地拉高转速,彷彿没有限制一般。而更重要的,在转速继续上升的过程之中,加速的力道并没有衰退。这就像是开着1辆可以转速直上3万转的车,重头到尾都能以1档的充沛力道,一路加速到时速120公里而不间断,这种独特的加速快感,令人印象深刻。

当然,以性能车的角度来看,B-Class F-Cell的加速力道还称不上是凌利。但是相对于目前市售的2.0等级房车而言,B-Class F-Cell的加速表现是略胜一筹,超过原厂设定以2.0房车性能为参考的比较标準。

不像惯常的德国Autobahn,美国高速公路的速限与台湾相彷,试车组收敛起激昂的右脚。而中控台上的行车电脑系统,则向试车组展现了B-Class F-Cell另一个重要的面向。

高效率系统,每100公里0.8公斤氢气

对于后石油时代的驱动技术而言,最大的考验莫过于行驶里程的问题。在现在汽车工艺中,400公里的行驶里程,是业界普遍认同的实用标準。代表每次补充能源之后,能正常行驶400公里的路程,对应现代人生活的方式,让补充能源的动作不必太过频繁,具有实用的可行性。而新一代B-Class所使用的F-Cell技术,便已顺利跨过这道门槛。

与大家已经习惯的油电混合车一样,B-Class F-Cell的中控台上亦配置有系统显示幕,从中可以更清楚地了解车辆中动力及能量使用的状况。为能达到能量回收的目标,B-Class F-Cell亦配置有1.4 kWh的大容量锂电池,做为电力的缓冲存放区。从显示幕中可以发现,当试车组正大脚加速的那段愉快的过程,不仅是燃料电池反应堆提供马达电力,系统亦从锂电池中汲取电力,以供应马达全力输出使用。而与仪表组上相同,系统同样以红色的动画,提醒驾驶,这是在极耗能的状况,而当然,此时的耗氢量,亦是属于破表的满档状况,每100公里里程的耗氢量超过3公斤。若不节制右脚,加满的氢气槽亦将快速耗尽。

从中控电脑来看,在全力加速的那段时间,氢气的消耗量是破表的,所以并没有办法在电脑上清楚了解氢气消耗的状况。但是当试车组以台湾驾驶习惯的100公里时速在平坦的路段进行巡航时,据电脑的计算,每100公里路程,仅需要0.8公斤的氢气,相当地「省气」。若以搭载4公斤的氢气来看,高速公路巡航将有突破500公里的机会,表现不凡。而试车组亦试着将车速降低至时速50公里左右,再以30KW的定输出方式来行驶。B-Class的车速稳定而和缓地增加,而耗氢量则是在每100公里1.7公斤左右。由于时速100公里时,系统的输出值大约是15KW,两者的数据表现是一致的。亦再次显示出B-Class F-Cell的实力。

重量分配更优异,弯道操控令人惊豔

当然,原厂希望让媒体体验的F-Cell技术,不会仅限于高速公路的巡航,展现出全方位的实力,才能证明F-Cell取代内燃机引擎的可能性。在高速公路的交流道口,试车人员随着GPS系统的导引,驶下了高速公路,开到洛矶山脉西缘的山区,在弯蜒的道路上,体验B-Class F-Cell在山道上的表现。

而另人欣喜的是,B-Class F-Cell的操控表现,比起一般市售版的B-Class,还要来得好。

面对连续而狭小的弯道,掌握着B-Class的方向盘,方向盘回馈的力道较印象中的B-Class要来得沈稳,而虽然路感依旧模糊,但是转向的精确与直接,却是比记忆中的B-Class来得优异。而随着弯道的左摇右晃,B-Class在车身重心的转移上,较原先试驾的B-Class来得更为平顺而稳定。

感到好奇的试车组略一思量,便已明其理。B-Class延续A-Class以来的前置前驱设计,让其车体的配重,并不如传统Mercedes-Benz房车产品那般优良,加上高车体以及台湾消费者热爱的天窗配置,让市售版的B-Class更有高重心的问题。

而在F-Cell版本的B-Class上,在车舱下方的三明治结构中,塞入了气瓶、燃料电池反应堆、锂电池等元件,让车辆的重量分配,较一般市售版的产品来得好,加上环球版的B-Class未配置天窗,让重心低的优势更为显着,亦是让F-Cell版本的B-Class操控更好的原因。

而在与Mercedes-Benz人员讨论操控性能提升的议题时,原厂人员更表示,为了配合燃料电池系统的安装,F-Cell版本的B-Class在移植了新一代SLK的后悬载系统,融入了跑车的血统,亦是让其操控更为精準的一大主因。

在Mercedes-Benz的精心安排之下,500公里的路程揉合了高速公路、市区道路、山区道路等各种不同的元素,而美国西岸的气候与洛矶山脉的结合,亦让试车组在晴天、雨天、乾地、溼地等各种用车环境中行驶。在各种环境的使用下,B-Class F-Cell均能满足市售车辆的各式要求,展现完全实用的成熟,让试车组相信,这是一辆足以在日常生活中使用的车。

车重+雪胎,剎车偏软

不论是耗能、操控、驾驶反应,B-Class F-Cell都提供比试车组预期中更好的表现,令人激赏。若要说对于B-Class的驾驶上有所不满意的,那大概就只剩下剎车的表现。同车的2位台湾媒体,均在第1次掌握B-Class的方向盘时,便提出剎车无力的现象。而试车组在长途试驾后,亦有类似的感觉,与另一辆B-Class的德国记者讨论,亦有同意我们的观察,显见这并不是单一现象。

为能减少辅给的需求,B-Class F-Cell欧洲雪季出发时的雪胎,即便热带的Miami以及亚历桑那州的沙漠。

就Mercedes-Benz的工程师表示,B-Class F-Cell的所有开发标準,均通过Mercedes-Benz的各式检测,其剎车性能检测自然与市售版相同。而由于后勤补给作业的庞杂,让Mercedes-Benz选择让B-Class使用出发时所配置的雪胎,不符使用状况的轮胎设定,自然可能造成剎车力不符合预期。不过Mercedes-Benz的工程师亦表示,在原型车的设定上,对于一般使用者对于轻踩剎车的使用习惯并未被纳入考量,亦可能是让其与市售版产品反应不尽相同的原因,将会回报,做为上市前微调的参考。

车辆产品已经成熟,基础建设成最大问题

在经过2天、500公里的路程之后,我们无声地滑过美加边境的关卡,朝着100公里外的Vancouver前进,亦代表着试车组这趟带有奇幻成份的旅程,即将踏上终点。

整体B-Class F-Cell产品的成熟度是让人称许的,而仅排放水气的运作,对于温室效应严重的现代,更是一大卖点。但很可惜的,即便B-Class有如此多的优点,这趟500公里的路途,却不是一趟0排放的环保之旅。

由于氢气供应建设的不足,整个环球的行程之中,Mercedes-Benz除了同行的保姆车之外,更需準备行动加氢补给车队,才能让B-Class顺利前往下一站。包含着联结式氢气运送车、发电机车、加气泵浦车以及备援的加氢系统,浩浩荡荡的车队,在B-Class环球的同时,也留下了长长的碳足迹。

而这正是Mercedes-Benz环球之旅的目的。透过B-Class F-Cell的环球之旅,Mercedes-Benz除了要向全球消费者宣誓F-Cell技术已经成熟,预告后石油时代的来临,亦试图彰显全球氢气基础建设的不足,呼吁各国政府与相关企业,共同投入氢气基础建设,以便能无痛迎接后石油时代的到来。