上海车展变身科技馆 那些不为人知的黑科技或将实现

上海车展除了新车，还有更重要的——展现未来汽车科技。氢燃料电池技术日渐成熟，或将成为全面电动化的敲门石；飞行汽车真的能重新定义未来交通么；电机为什么不能放在车轮里？@汽车黑科技的小黑特意去上海车展供应商与零部件展馆转了转，见识到更多不为人知的黑科技，也许你的下一辆车就会用到这些技术。

氢能源全面开花 技术日臻成熟2007年 BMW氢能7系 采用燃烧氢气驱动

最早的氢能源汽车是通过发动机燃烧氢气来驱动车辆的，而目前的氢能源汽车则是通过氢气与氧气的电子交换来发电，通过电力驱动汽车的。随着氢能源技术的日臻成熟，氢能源很可能将成为新能源汽车的主力技术，相比纯电动车型，氢燃料电池车型在补能和续航两大痛点上得到很好解决，充氢5分钟续航600+公里。而在用车方便程度上与燃油车基本无异，而排放物只有水。但目前氢能源的主要技术门槛在何如提升储氢、运氢的安全保障，以及降低燃料电池电堆的成本。

丰田第二代Mirai

现代NEXO、丰田Mirai 都是已量产多年的氢燃料电池车型，并且都已换代过一次，在更新迭代的同时，其氢燃料电池电堆的成本也逐渐下降。而在本次上海车展上，我们发现更多的中国企业涉及氢能源技术开发与制造中。

未势能源 70MPA IV 型储氢瓶95kW 乘用车燃料电池堆（发电站）

未势能源于2019年由长城控股集团出资4.5亿元注册成立，在本次上海车展上重磅展出了95kW乘用车燃料电池发动机、110kW商用车燃料电池发动机，最大可拓展至150kW平台化燃料电池电堆、高性能膜电极，以及70MPa高压储氢瓶、瓶阀及减压阀等三大系列核心产品。电堆（发电站）的核心的技术在于用最少的催化剂转移更多的电子，并提升功率密度。以丰田Mirai为例，第一代车型的电堆功率密度为3.1 kW/L，而第二代车型的电堆功率密度则提升至5.4 kW/L，而未势能源3.2kW/L的功率密度还不足以撼动丰田的地位，但他们正在研发7kW/L的电堆技术，性能将会有大幅提升。

除了发电的电堆技术，储氢瓶的各种阀体设计和质量可靠性也尤为重要。不仅要承受得住高压气瓶的压力，同时还必须控制轻微泄露，而且还得能保证氢气经过减压后平稳的输送到电堆中，这一系列的“高压”操作非常考验材料与设计，哪位车主都不会希望自己车的氢气储气罐发生任何泄压危险吧。

高压瓶阀

高压瓶阀采用高强度铝合金材料，耐氢脆，重量轻；电磁阀内置，减小阀体外部尺寸，保护电磁阀不受外界环境和碰撞影响，提高产品可靠性；集成有温度传感器、应急泄放阀、手动截止阀、电磁阀、TPRD、过流阀、过滤器等。内部采用模块化设计，方便维修和部件更换；兼容35 Mpa、70 Mpa、Ⅲ型瓶、Ⅳ型瓶高压设计。

减压阀

集成高压分流器设计，提供三路并联布局用高压接口，以及一路高压传感器接口，集成设计，减少氢系统高压连接点数量和管路接头数量；低成本（工艺性）设计，内联式轴向结构，减少零部件数量，降低制造成本，自主设计高压密封接口，阀体强度冗余设计，确保产品循环充装寿命大于等于15000次，减压活门工作寿命≥50000次。瓶阀与泄压阀必须要个控制泄漏率，从上表可见，未势能源这两项指标都控制在10Ncc/h。

佛吉亚中国 氢燃料电堆 净功率75kW佛吉亚中国 储氢瓶佛吉亚 氢燃料电池商用车概念

佛吉亚是专门设计和制造汽车座椅、内饰、电子、燃油车排期系统的公司，在本次上海车展中也带来了氢能源产品和一款全新的氢动力卡车模型，该氢能源卡车概念采用了佛吉亚和米其林组建的合资公司Symbio（森碧欧）优化系统架构、集成储氢系统与电堆系统。佛吉亚已成功开发搭载7个储氢瓶的储氢系统，适用于长距离（续航里程超过700公里）、高负载的商用车。这款模型同时整合了由Symbio（森碧欧）开发的燃料电池电堆系统，为重卡提供紧凑型、高效率的解决方案，净功率达到150kW。

博世氢燃料电堆博世氢燃料电堆

科技产品从来不缺博世，本次上海车展上，博世也带来了最新的氢燃料系统，并为商用车提供氢能源解决方案。其氢燃料电堆最大功率到70kW，未来将增大至128kW。

中国石化加氢站

从上海车展中我们能看到，氢能源技术目前已经日臻成熟，不再是国外大厂的“专利”。氢能源整个产业链目前也已非常清晰。制氢环节：石油化工中可以轻易获取氢气、电网低谷时电解水制氢、生物有机制氢等等；加氢站：中石化目前已经有专门的运氢、储氢、加氢体系，安全可靠；用氢：车辆自己的储氢、电堆（发电站）、各种高压阀体技术等。电堆如何能进一步提升发电功率密度、降低催化剂用量和成本，车用储氢罐与阀体如何进一步提升安全可靠性、降低泄漏率，目前看还有提升空间。如果这些问题和技术都得到彻底解决后，氢能源汽车很可能将成为纯电动汽车之后的下一个大趋势。

飞行汽车能改变未来交通么？吉利飞行器

吉利科技集团联合Volocopter打造新一代纯电动飞车产品Volo 2X，含9块可更换电池，可为18个旋翼提供动力。此设计极大提高了运行系统的冗余度，即便在一个甚至几个电池或旋翼同时出现故障时，飞车依然可平稳飞行并安全着陆。

电机细节

该飞行器采用小型尺寸的旋翼桨叶是Volocopter产品低噪的重要原因。Volo 2X在普通街区 100米高空飞行时，乘客仅能听到蜂鸣级别的声音，路人不会听到飞车的声音，不会受到任何干扰。该款飞车最高时速为110千米/小时，航时为35分钟（已考虑最低保护电量与逆风飞行环境）。目前，VoloCity正于欧洲航空安全局进行认证。

太力飞车Transition（TF-1）

除了本次展示的Volo 2X，吉利的另一款飞行汽车则已经获得了FAA适航证，而且是全球首款获得适航证的飞行汽车。吉利科技集团旗下太力飞车Transition（TF-1）获得美国联邦航空局（FAA）适航证书。这是FAA首次给现代飞车产品颁发适航证书。该证书表明，Transition（TF-1）产品设计合理，安全性能可靠。

太力飞车Transition（TF-1）

本次获得适航证的太力飞车Transition （TF-1）采用混合动力技术，机身以复合材料为主，设计最大起飞重量约850 公斤，巡航速度每小时167 公里，巡航高度可达 3000米，航程可达 670 公里，可搭载两人。

小鹏旅航者X1小鹏旅航者X1 电机细节小鹏旅航者X1 座舱细节

小鹏旅航者X1自重240公斤，核定载重150公斤，最大载重200公斤，续航18-25分钟，飞行高度1000米以下，抗风等级5~6级，最高时速120km/h。

现代飞行交通概念凯迪拉克VTOL垂直起降飞行器

除了本次上海车展亮相的吉利和小鹏飞行器之外，现代汽车、通用汽车分别在2020年CES和2021年CES上发布了对未来飞行交通的畅想。那么问题来了，飞行交通在未来真的会被众人接受么？有几个痛点是需要解决的，首先，飞行器的成本是否会被普通消费者接受；第二，考取飞行驾照的难易程度和成本；第三，飞行器的噪音污染是非常严重的，尤其是低空飞行器；第四，低空飞行器的碰撞与安全问题。虽然飞行交通通勤的畅想是好的，但目前仍然只是概念阶段，需要政策、技术、消费者接受程度全面考量才行。

这些黑科技即将实现NSK轮毂电机

NSK除了轴承做到世界领先，在本次上海车展上，还展示了最新的轮毂电机样机，内置双电机与双速变速箱，最大功率25kW，低速最大扭矩850N·m，高速与倒挡最大扭矩为400N·m，电机通过变速箱输出的转速可支持车辆以最高135km/h时速行驶。

双电机+2挡变速箱（减速器）加强承重 多轴承

由于轮毂电机时刻都会承受路面的颠簸和冲击，所以内部的精密齿轮和变速机构也会时刻承受冲击，这也是为什么轮毂电机一直无车问津的原因之一。NSK轮毂电机为了解决耐用性问题，在主要受力轴承都采用了双轴承设计，来抵御外来冲击力。另外一点，轮毂电机会带来太多的簧下质量，让悬挂系统反应变迟缓，从而影响舒适度，这是轮毂电机的第二大痛点，这点即便NSK也是无法解决的。经过与工程师沟通，NSK的这款轮毂电机目前主要应用在园区通勤电动车以及工厂内的物流电动车，路线固定且路况很好。

边走边充轮毂电机概念边走边充轮毂电机概念

NSK还展示了边走边充轮毂电机概念，路面下的线圈与悬挂下端的线圈通过电磁感应实现边走边充电，彻底解决电动车续航焦虑。

NSK 2挡平顺换挡电驱动系统

NSK 2挡平顺换挡电驱动系统，电机与两档变速箱结合，NSK的巧妙之处在于，电机与变速箱是通过油液传递扭矩的，有点类似燃油车变速箱中的液力变扭器，而不是通过齿轮直接传递扭矩，好处是减少了高速旋转的齿轮发出的噪音，同时让换挡更平顺。

NSK 电动液压助力制动器用滚珠丝杠执行机构NSK 电子驻车丝杠细节

得益于制作轴承的丰富经验，NSK在电动液压助力制动器执行机构和驻车系统的丝杠中加入了滚珠，让整个丝杠变成轴承，将滑动摩擦变为滚动摩擦，大大减小了螺丝杆在丝杠中的摩擦阻力。好处有几点，一个是刹车和驻车的反应更快；一个是可以采用更小的电机来驱动，省电也省成本；如果不用小电机，则可以换来更强的制动力。另外，NSK的滚珠丝杠必须要求非常高精度的与更小的公差，才能避免出现虚框量，这都是与NSK多年积累的轴承技术密不可分的。

Brembo 代工的刹车卡钳Brembo 制动盘内部设计

最近某电动车品牌刹车问题经常登上微博热搜，那我们再继续看看刹车。Brembo 在本次上海车展带来了最新的通风制动盘，上图为制动盘的内部就够，从最简单的直条筋到最复杂的通风立柱。普通家轿的前制动盘会采用通风盘，但是内部结构就是最简单的直条筋式，通风与散热效果只能说够用。Brembo 最新的立柱式结构，可以更快速的为整盘散热，降低刹车热衰减，同时防止异物进入。

写在最后

上海车展重磅新车基本上大家都已经了解了，而在本次车展上，一些新技术其实更吸引人，而这些新技术势必会推动整车技术的迭代升级。所以，除了光鲜亮丽的新车，零部件馆还是很有必要看看的，从大的方面说，零部件其实能反应出汽车行业技术发展趋势，从小了说，改装车友可以知道最新的改装技术和改装件。上海车展不论是整车还是零部件馆，科技成为最大的看点，如果哪款新车没有太多科技配置都很难受到关注，电动化+科技堆料，也许会在很长一段时间引领汽车行业的发展趋势。

(责编：王子祺)