世界上有種兩種燃料電池汽車，一種是豐田燃料電池汽車，一種是其他燃料電池汽車。上述說法除了說明豐田公司燃料電池汽車動力系統獨特的布置方案區別于現代和本田以外，還強調了豐田燃料電池汽車在全球無可匹敵的領先地位。依托強大的供應鏈體系和垂直一體化的精益生產方式，豐田公司躋身于世界汽車制造業的領先地位。先花一分鐘時間瀏覽豐田Mirai燃料電池系統核心零部件供應商。

豐田Mirai燃料電池系統供應商名單

汽車產業的背后是一個極其復雜的供應鏈體系，以整車廠為中心，吸引著為其配套的上、下游企業。作為2017年和2018年連續兩年《財物》世界500強車企排名第一的豐田汽車，以其強大的自給供應鏈體系和精益生產方式聞名全球。豐田的崛起，核心因素要歸功于垂直一體化的精益生產方式。通過精益生產方式，并通過投資、交叉占股控制核心零部件，牢牢掌握自己的供應鏈，降低生產成本。

目前，豐田控股著多家日本本土汽車零部件廠商，著名的有電裝、豐田自動織機、愛信精機、豐田紡織、捷太格特等。比如全球變速箱巨頭愛信精機，其自動變速器風靡全球各大主機廠。以豐田紡織為例，股權占比最大的為豐田汽車公司，其次為豐田紡織本身。此外，豐田集團旗下的豐田自動織機(ToyotaIndustriesCorporation)和豐田通商(ToyotaTsushoCorp.)還分別占4.18%和2.35%的股權。再者，豐田紡織的控股公司電裝(DensoCorp.)也是豐田公司的控股企業。為打造旗下燃料電池汽車，豐田采用同樣的開發方案，即主要核心零部件交由持股子公司開發。

豐田紡織(ToyotaBoshoku)股權情況

為了更好了解各個零部件，需要先對Mirai燃料電池系統結構初步認識。下面兩張圖分別為系統結構原理圖和外觀圖。系統結構原理圖上，三種顏色分別代表氫氣供給系統、空氣供給系統和冷卻系統。三個系統擔當“保姆”角色，為燃料電池堆高效穩定運行提供保障。外觀圖為Mirai燃料電池汽車底盤下方的燃料電池系統，高度集成和小型化。

豐田Mirai燃料電池系統結構原理圖

豐田Mirai燃料電池系統結構外觀

1.豐田紡織

豐田紡織株式會社(ToyotaBoshoku)設立于1918年，致力于汽車座椅及內飾件的研究、開發和制造，具有世界一流的座椅、骨架、調角器等功能件及內飾系統的綜合開發設計及生產能力。豐田紡織為Mirai燃料電池系統開發的部件有：空壓機消音器、離子交換器(去離子裝置)、燃料電池堆歧管、雙極板。

Mirai燃料電池汽車上為燃料電池堆提供氫氣、氧氣和冷卻水的管路由豐田紡織提供。鋁合金和有拉伸特性的樹脂通過注塑成形(insertmolding)方法制備更加輕薄。

燃料電池堆歧管

離子交換器的作用是去除冷卻系統中冷卻液中融解的離子數量，保持電堆與其他部件電隔離(electricallyinsulated)。

去離子裝置(離子交換器)

鈦金屬有30%的膨脹比(expansionratio)。豐田紡織通過高精度、高速沖壓成形工藝將鈦金屬膨脹比提高到60%，制備精細流場板。

雙極板

豐田紡織通過降低微振動效應，開發了卓越的降噪性能的空壓機消聲器。

空壓機消聲器

2.豐田自動織機

豐田自動織機株式會社(ToyotaIndustries)成立于1926年，多款產品市場份額位居世界第一，如噴氣式織機占世界市場份額39%，汽車空調用壓縮機占38%，叉車占世界份額25%(2002年)。“燃料電池干貨”公眾號對豐田自動織機開發六葉螺桿羅茨式空壓機的歷史進行了部分介紹，有興趣的讀者可進行查看。豐田自動織機為Mirai燃料電池系統開發了六葉螺桿羅茨式空壓機、氫氣循環泵和氫氣循環泵逆變器。

燃料電池電化學反應的進行需要空氣中氧氣參與。空壓機的作用是將空氣源源不斷的輸送到電堆入口并增壓。豐田自動織機開發六葉螺桿羅茨空壓機，通過在高低負荷間調節氣體壓力實現效率提升。與豐田2008年FCHV-adv款燃料電池汽車相比，低負荷時效率提高14%，高負荷時效率提高20%。

六葉螺桿羅茨空壓機

為了將電堆陽極出口出沒有參與內部電化學反應的氫氣再次循環至電堆，提高燃料利用率和優化水管理，豐田自動織機開發了氫氣循環泵，該氫氣循環泵的高效工作使得Mirai燃料電池汽車取消了加濕器，這在全球尚屬首次。

氫氣循環泵

氫氣循環泵的逆變器和水泵的逆變器集成為一個單元，使得冷卻水道和電力提供可以同時進行。與前代相比，體積減小23%。

氫氣循環泵逆變器

3.電裝

日本株式會社電裝(Denso)是全球頂級汽車零部件及系統供應商，成立于1949年，在環境保護、發動機管理、車身電子產品、駕駛控制與安全、信息和通訊等領域，成為全球主要整車生產商的合作伙伴。電裝為Mirai燃料電池系統開發了冷卻系統相關部件和加氫系統部件。

電裝為豐田Mirai燃料電池汽車提供了諸多零部件，比如冷卻系統中的散熱器、水泵、節溫器(三通閥)等，加氫系統中的氫罐、壓力傳感器、紅外線發射器等。

電裝參展情況(專為Mirai燃料電池汽車開發)

4.愛信

日本愛信(Aisin)成立于1969年，專門生產自動變速箱。由愛信和博格華納合資建立，是愛信精機(AisinSeiki)株式會社的子公司，豐田集團持22.2%股份。愛信為豐田Mirai燃料電池系統開發了空氣閥門模塊和電堆端板等。

空氣閥門模塊引導氣體進堆，并且根據氣體壓力、湍流程度和密封效果進行模塊化集成設計。加速工況下，閥門開啟變大。根據加速踏板調節氣體分流情況，改變發電量。不發電時，則關閉閥門。

空氣閥門模塊

愛新高丘公司開發的端板是燃料電池堆的集電流部分，端板表面需要低電阻，并且耐腐蝕。

電堆端板

5.捷太格特

捷太格特(JTEKT)是原光洋精工和原豐田工機在2006年1月合并后成立的新公司。捷太格特擁有世界第一的轉向系統行業市場份額，并結合軸承行業、機床行業、傳動行業成為主要的四大行業。捷太格特為Mirai燃料電池系統開發了氫罐閥門和減壓閥。高壓氫罐閥門控制氣體進出電堆。

高壓氫罐閥門

減壓閥將氫罐壓力從70MPa降到1MPa，以滿足燃料電池堆內壓力要求。

減壓閥

6.愛三工業

氫氣噴射器的作用就是調節進堆氫氣的壓力和流量。

氫氣噴射器

7.東麗

東麗(Toray)株式會社成立于1926年，是世界著名的以有機合成、高分子化學、生物化學為核心技術的高科技跨國企業。東麗為Mirai燃料電池系統提供了各種碳纖維材料，比如氫罐的高強度碳纖維、電堆中氣體擴散層和汽車車身結構方面的碳纖維增加塑料等。

東麗為豐田Mirai燃料電池汽車開發了高安全、高強度和輕質的碳纖維材料，用于生產氫罐。

氫罐

為了提高燃料電池性能，東麗開發了高耐久性和高氣體傳質性的氣體擴散層。同時，東麗還開發了基于碳纖維增強熱塑性樹脂的燃料電池堆外殼。

東麗為Mirai開發的其他零部件

8.科特拉

科特拉(Cataler)成立于1967年，為全球客戶提供凈化空氣和水的觸媒和活性炭產品。在混合動力車、汽柴油車等汽車尾氣凈化用觸媒方面，該公司技術領先。

科特拉運用排氣觸媒和活性炭技術，與豐田汽車公司共同開發的最先端電極觸媒被采用。

科特拉均一涂抹技術示意

科特拉制備貴金屬和碳的粉末

科特拉開發催化劑與常規產品性能對比

9.住友理工

住友理工株式會社(SumitomoRiko)成立于1929年，總部位于日本愛知縣名古屋市。主打汽車減震器、剎車管、發動機罩、座椅頭枕和橡膠制壓力傳感器等。

由于具備生成傳統汽車抗震橡膠的技術，住友理工在此基礎上，通過高精度成形技術開發了可在大溫度范圍內長久密封的高性能密封圈。

燃料電池堆密封原理(住友理工官網)

10.日寫

日寫(Nissha)成立于1929年。為了防止氫氣泄露，確保Mirai燃料電池汽車的使用安全性，需要在車身安裝氫氣濃度傳感器，以實時監測車內氫氣濃度值。日寫公司旗下Fis開發的氫氣濃度傳感器可以實現1秒內快速響應和長久工作，并且可在車輛啟動前監測和預報氫氣濃度值。

氫氣濃度傳感器外觀

Mirai燃料電池車上氫氣濃度傳感器位置(示意用，非準確位置)