梅賽德斯-奔馳ECitaro Fuel Cell挑戰冷山

　　6月初，梅賽德斯-奔馳首次展示了新的eCitaro Fuel Cell車型，這是第一輛使用燃料電池延長續航里程的定期服務公交。在批量生產之前，eCitaro Fuel Cell必須通過大量的功能和安全測試。這也包括冬季高山穿越：一項有眾多挑戰的測試。

　　在南蒂羅爾阿爾卑斯海拔1795米的Plan de Gralba寬闊的停車場里，寒冷的高山空氣籠罩著這輛黃色的、低地板的掛接公交，使它看起來像一個外來的物體。當司機安德里亞斯·霍夫曼(Andreas Hoffmann)正急切地刮掉車窗上的冰時，一股白色的蒸汽從公交的車頂結構上裊裊升起——這是公交車頂上的燃料電池開始工作的明顯跡象，它現在正在利用空氣中的氫和氧發電——只排放水蒸汽。這輛鉸接式公交是一輛測試車，是梅賽德斯-奔馳eCitaro Fuel Cell的四輛原型車之一。

　　第一輛采用燃料電池系統的電動公交剛剛完成了一系列測試中的一項，并以優異的成績通過了測試：在遠低于冰點的溫度下度過一個夜晚后，電力驅動系統和燃料電池順利啟動。

　　2023年初，梅賽德斯-奔馳的一個測試工程師團隊帶著eCitaro Fuel Cell前往阿爾卑斯山，以測試其在冬季溫度下的冷啟動性能，并試驗新開發的熱管理系統。與此同時，在海拔1700米以上的高地運行，旨在深入了解燃料電池系統在極端海拔下的功能。新的驅動系統還必須證明其在上坡和下坡坡度高達15%的苛刻山路上的性能。最后但并非最不重要的是，在這些具有挑戰性的條件下，最終的能源消耗究竟是多少。

　　和電動公交測試團隊一起上路

　　測試經理Jonas Steinki解釋說：“在測試過程中，測試工程師不斷地監測無數的測量點和數據。”除了電池、燃料電池、發動機和乘客艙的溫度外，還包括驅動、加熱和其他輔助系統的能耗、電池的充電水平和氫氣罐的填充水平。測試工程師Rainer Bickel、Stephan Lutz和Hannes Mayer在監控器上不斷檢查燃料電池系統、驅動、熱管理和加熱等最重要的參數，尋找異常，并將數據與計算的目標值進行比較。

　　這次測試持續了幾天，首先從新烏爾姆穿過阿爾卑斯山，途經芬山口、芬山口和雷申山口，到達博爾扎諾。電池和氫氣的組合設計能夠覆蓋360公里的路線。然而，很難估計在冰點以下的溫度，在漫長而陡峭的通道上，將消耗多少能源。為了謹慎起見，研究小組決定在Allgäuer Tor服務站對高壓電池進行部分充電。

　　新的熱管理和能量回收

　　在穿越弗恩山口的路上，很快就發現eCitaro Fuel Cell能夠比預期的更好地應對這條苛刻的路線。Rainer Bickel指著顯示器上相應的值解釋說：“盡管有梯度，燃料電池在20到30KW的最有效功率范圍內工作。更重要的是，新的熱管理能夠利用燃料電池的廢熱來控制內部溫度。因此，幾乎不使用電加熱，因此所有輔助裝置(如加熱、轉向和壓縮機)的總能耗保持在非常低的水平。”

　　eCitaro Fuel Cell也展示了它在下坡坡度上的優勢。在制動過程中，回收功率增加到285KW。這意味著：兩個驅動軸上總共有四個電機，現在能夠充當交流發電機，為電池充電高達285KW——幾乎是快速充電站的兩倍。“這已經足夠了，”Rainer Bickel說道。“為了不給電池帶來太大的壓力，我們將回收功率限制在285KW。”

　　正能量平衡持續到博爾扎諾穿越阿爾卑斯山的目標：在行駛到368公里和約充電55KWh后，電池充電指示器仍然顯示56%的SoC(充電狀態)。氫罐也仍然有42%的氫。

　　目的地博爾扎諾是氫氣熱點

　　博爾扎諾被證明是冬季試運行的理想目的地。博爾扎諾南高速公路交匯處就有一個公共加氫站，另一個加氫站位于博爾扎諾的Sasa運輸公司的倉庫，它擁有歐洲最好的氫氣基礎設施之一。除此之外，這里的氫完全來自可再生能源——主要是利用水力發電來電解水。此外，白云石周圍陡峭的山口和高海拔為燃料電池系統的海拔測試以及在具有挑戰性的地形和低溫下的進一步測試提供了理想的條件。

　　eCitaro Fuel Cell項目經理Shahrukh Javed強調說：“然而，冬季試驗只是eCitaro Fuel Cell在夏季開始批量生產之前必須進行的幾項測試之一。特別是氫氣罐和燃料電池系統已經成功完成了廣泛的安全測試，其中一些測試超出了法律規定的要求。”這些測試包括沖擊和振動測試，以及模擬事故的緊固系統的雪橇測試。為了在高溫條件下進行測試，eCitaro Fuel Cell被送往我們在萊茵蘭-普法爾茨州沃特的卡車氣候室。

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