短短2个月，大胆突破升级！氢燃料发动机第2场比赛

目录

• 动力扭矩提升，甩开竞争对手
• 驾乘舒适，便于车手控制节奏
• 踏实积累攒成轻量化，大幅缩短加氢时间
• 在实践中发现氢能的课题与可能性

搭载氢燃料发动机的COROLLA Sports，闪亮现身于在AUTOPOLIS赛道上举行的日本超级耐力赛2021年度第4场比赛当中。上期报道的话题是能源的地产地销，在本期当中，我们接着讲述赛车运动中的敏捷研发*。

＊敏捷包括“快速”“灵敏”的意思。是指设置短期单位周期，反复重复安装与测试的研发手法。这种手法能够灵活应对研发过程中的规格和条件变更，一般用于系统和软件开发。

在本次比赛中，ROOKIE Racing的氢燃料COROLLA以5小时零故障的成绩，跑完了全部赛程。在决赛前一天的记者见面会上，GAZOO Racing Company的佐藤恒治社长提到了自上次比赛之后，历时大约两个月时间进行的改良工作。

佐藤社长
飞驰在富士国际赛车场上的汽油发动机跟本次的发动机相比，在规格上大不相同。 不管是功率还是扭矩，新发动机都出现了大幅*提升。举例而言，直道的加速性能大约提高了9%。 ＊在新闻发布稿中的表述为：扭矩约提升了15%。 其次，我们做了轻量化处理。包括仪表部分在内，重量大致减轻了40kg左右。相应地，操作性能也出现了提升。 此外，之前加氢非常费时间。在这一点上，我们与国际汽车联合会（FIA）合作，探讨加氢速度能够提高多少。最终，包括改进车辆结构在内，加氢速度提高了40%左右。 GAZOO Racing Company佐藤社长（摄影：三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY）

尽管不能进行单纯的比较，但是，举例来说，在轻量化问题上，YARIS的混动规格与上一代VITZ的相同规格相比，重量减轻了50kg，到换代完成为止，用了3年时间。

本次改良工作距离上次不过2个月的时间。不仅仅是轻量化，从市售车的常识来看，此次的任何一项改良均可与数年一度的换代相媲美，或者在数字上远远超出后者。

氢燃料COROLLA的变化可谓极为大胆而又迅速。除了佐藤社长以外，我们还从参与研发工作的工程师和车手给出的评价当中，领略了其进化升级程度。

动力扭矩提升，甩开竞争对手

“从刚才的练习行驶时间来看，比（氢燃料COROLLA排气量为1500cc以下的）ST-5级好，比（排气量1501～2000cc的）ST-4稍微差一点。这样的表现肯定能冒出（甩开其他车辆）的场景吧？”

出席决赛前一天记者见面会的佐藤社长一脸期待地把话题交给了ROOKIE Racing车手。

编辑部依据超级耐力赛2021规则制表。

佐佐木雅弘选手答道：“上次参加比赛的车辆号称ST-5级别的公路之星，但这次能够明显感觉到发动机的动力提升。”话音刚落，井口卓人选手就表示了赞叹：“在富士赛场上，行驶时参照的是下级级别的速度和时间，这次参照的是上级级别。在2个月左右的时间里就做到了这种程度，技术力量简直不能再强！”

佐佐木车手（摄影：三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY）

井口车手（摄影：三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY）

那么，具体做了哪些工作呢？佐藤社长讲述了上次比赛以后的行动。

佐藤社长
上次也有无论如何都要跑完24小时的想法，故对异常燃烧作了避险设置，在那之后，燃烧分析技术提高，功率得到了提升。
相较大幅调整硬件而言，我们更多的是对控制进行了调整。 其基础是GR YARIS的发动机，底子好，能够承受高速燃烧，所以我们砍掉裕度，采取了使其发挥本来应有能力的做法。

不过，GR动力传动系统推进部的山崎大地部长表示，“砍掉裕度”并非牺牲耐久性。

山崎部长
本次的发动机规格也能够连续战斗24小时。我们并不是牺牲其耐久性，而是为了避免异常燃烧，在裕度的部分上下了工夫。
我们提高了氢燃料的压力，增加了喷射量，但上次不知道能够压力能够提高到多少。 从上次以后，我们懂得了很多知识，比如氢燃料如何流到（气缸）当中，如何混合，在什么地方会发生异常燃烧，等等，并且知道还有一定裕度。

从上次以后，性能在短时间内得到了提升，同时也看到了下一步的展望。

山崎部长
富士耐力赛时，扭矩和功率为汽油发动机的80%左右。这次达到了90%，下一次的铃鹿耐力赛上，我们也将拿出同等水平。
在最后一场比赛中，我们将用我们的热情，奋力超过这一水平。到那时候，大家肯定会感到更大的可能性。

驾乘舒适，便于车手控制节奏

在见面会上，松井孝允选手从不同于其他车手的视角，对车辆进行了评价，也表达了自己的抱负：“驾驶舒适度和乘坐舒适度都有很大提升。在决赛中，我一定能甩开其他选手”。

松井车手（摄影：三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY）

“驾乘舒适”是什么感受？佐藤社长从技术人员的视角进行了说明：

佐藤社长
在赛道上，不光是最大功率和最大扭矩，（达到最大功率和最大扭矩之前的）过渡区域的应答也很重要。与上次相比，功率和扭矩都有提高。 控制油门时，能够如期获得发动机动力，就容易控制节奏。 尤其是AUTOPOLIS赛道上下坡很多，需要频繁踩油门、松油门。富士耐力赛的时候，发动机反应不够迅速，但这次马上就能做出有力反应。 （上次）汽车重心较高，悬架安装配合这一状态；但（此次的赛车）实现了轻量化，我们对摇晃时的重心位置进行了调整，打方向盘时，动作流畅，能够随心所欲。 车辆进行的改进如此之多，所以车手能够随心所欲地操控汽车。

负责车辆研发的GR项目推进部坂本尚之首席工程师表示，除此以外，还根据其他车手提出的意见，进行了不同改进，比如车舱空间狭窄、驾驶位不好坐、后视镜查看不方便等等。

松井选手给出的“驾乘舒适”这一感觉性评价，非常敏锐地抓住了上述车辆的变化。

踏实积累攒成轻量化，大幅缩短加氢时间

车辆的另一项具体改进是重达40kg的轻量化。从总量来看，属于非常大的改善，但每一项实际上都是脚踏实地积累攒成的项目。

佐藤社长
我们并没有大型的飞跃工具，都是1～2kg的不断积累，最大的改进是检测仪表处。 为了获得各种不同的数据，在富士耐力赛上，我们把所有的东西都放到了赛车上；这次有交付周期要求，我们做了小型化处理，重量减轻了5～6kg。 此外，车体本身也做了轻量化处理。为了减轻前脸重量，我们对悬架构成部件结构进行了大幅调整，减轻了5kg左右的重量。其他都是细小轻量化的积累。

在氢燃料发动车特有的改进方面，加氢时间从5分钟缩短到了3分钟，减少了40%，这也是细小积累体现的效用。

佐藤社长
加氢没有魔法，其取决于压力和温度关系。 （比赛中）有燃料储罐温度不得高于80℃的规定，为了避免温度超过80℃，对流速有控制要求。 此次，我们与国际汽车联合会交流，用数据证明，赛道多为全速加速，燃料温度非常低，不会超过温度上限，从而提高了加氢时的燃料流速。 此外，上次是开门加氢，这次是通过小窗进行。在这些加氢速度以外的部位，我们也使用TPS（丰田生产方式），逐一做了缩小处理。 上次比赛（左）系打开左后侧车门加氢，此次（右）是打开小窗加氢，缩短了加氢时间（左·摄影：三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY）

在实践中发现氢能的课题与可能性

到这里为止，我们列举了赛车运动中的敏捷技术研发事例，佐藤社长表示，“与其用大脑思考，不如先行实践，这样能看到很多问题”。

佐藤社长
举例而言，移动式加氢站的电源电压为400V，但没有这么大的移动电压。工业用电压说是移动式，也属于半固定式。这种问题在实践过程中才能发现。重要的是发现课题，然后做出挑战。

还有，实现碳中和目标，人们往往会认为来源于可再生能源的无二氧化碳绿氢很重要，但也不能过于拘泥于该处。

佐藤社长
不能拘泥于绿、蓝、灰等（能源）颜色，重要的是，首先要把氢气转化为可利用的形式。 即使是蓝色能源，如果能对排放的二氧化碳进行还原，也是一种可行的办法。如果因为是蓝色能源就弃之不用，还原技术的研发工作就不会获得进步。 如何建设完善能源基础设施和生产等供应环境非常重要，即使现在属于蓝色能源，也应当用恒心和热情，研发能够对其做出解决的技术。 我们应当更广阔地追求氢能的可能性，使之成为一种更加方便使用的能源。

氢燃料发动机的挑战，是一场看不到正确答案的技术研发。课题至今依然堆积如山。即便是这样，向前迈出一步，应当解决的课题就会浮出水面，每一次反复不懈的努力，都会成为进化升级的积累。

氢燃料发动机车辆参赛，正如丰田章男社长祭出的旗号，是一次“拓宽碳中和选项的行动”。

除了动力总成系统的选项外，还有可再生能源和氢能的种类……这一次行动，也必将成为拓宽未来不同选项的引爆剂！