經濟觀察網 記者 高飛昌 繼今年 3 月寶馬 iX5 氫燃料電池車試點車隊于比利時安特衛普開啓路試後,近 100 輛車組成的車隊又在歐洲、日本、韓國、北美等全球多地進行了車輛展示和試用,如今寶馬 iX5 氫燃料電池車試點車隊來到了中國。10 月 18 日,寶馬 iX5 氫燃料電池車在北京舉辦試駕活動,這款與衆不同的寶馬車型第一次向中國媒體開放道路測試。
經濟觀察網記者從試駕現場看到,寶馬 iX5 氫燃料電池車的特點鮮明,在引擎蓋、進氣格栅、檔把及迎賓踏闆等位置,有用來顯示氫燃料電池汽車身份的藍色元素。在核心的動力系統部分,該車搭載的不是單純的動力電池,而是氫燃料電池系統及儲氫罐。
因氫氣與氧氣化學反應後隻産生水,氫能源被認爲是一種 " 終極清潔能源 ",且已在很多工業領域得到應用,氫燃料電池技術也在汽車領域發揮重要作用。當前不論在政策端還是市場端,氫燃料電池汽車均已得到推進。不過,氫燃料電池系統更多還是被應用到商用車上,像寶馬 iX5 氫燃料電池車這樣的乘用車還不多。
寶馬集團正在全力推進電動化轉型,純電動車是其戰略布局中的重點,氫燃料電池汽車則是一個重要補充。寶馬在氫動力領域有着 40 年的研發積累,現今的 iX5 氫燃料電池車曆時經四年研發,由寶馬與豐田技術合作打造,是業界不多見的來自豪華品牌的氫燃料電池乘用車。
當前,氫燃料電池汽車的發展仍受到基礎設施、氫的制儲運産業鏈、成本等因素的制約。寶馬 iX5 氫燃料電池車車隊目前所進行的測試,是爲了驗證車型在各個不同地域的适應性表現并收集用戶的反饋,同時爲将來的量産做前期準備。
氫燃料與純電融合驅動
駕駛寶馬 iX5 氫燃料電池車,與駕駛一輛電動車的感受較爲類似,其起步提速和中途加速都相當快,動力輸出直接。從參數看,這輛車百公裏加速在 6 秒以内。
寶馬 iX5 氫燃料電池車設置了單踏闆駕駛模式,将檔位切換到 B 檔就來到這一模式,駕駛過程中松開油門後車輛可減速直至停止,并同步回收能量。爲了模拟燃油車的駕駛感受,該車還提供了發動機聲浪模拟音效,切換到運動模式可清晰地聽到仿佛發動機工作時的 " 轟鳴聲 "。
氫燃料電池輸出的是電能,因此車輛依然使用的是電力驅動,這決定了寶馬 iX5 氫燃料電池車有着類似于純電動車的動力輸出感。但在日常使用中,因加氫而非充電,寶馬 iX5 氫燃料電池車能夠在 4 分鍾内加滿氫,續航超過 500 公裏,同時又不會受季節和氣溫變化而導緻續航縮水,因此其便捷度不亞于燃油車。
據了解,寶馬 iX5 氫燃料電池車擁有兩個由碳纖維增強型複合材料制成的 700 巴壓力儲氫罐,總共可容納近 6 公斤氫氣。
巧妙的地方在于,寶馬 iX5 氫燃料電池車不僅通過氫燃料電池系統爲驅動電動機供電,在電機上方還有一塊動力電池向電機提供額外助力。之所以車輛有着不錯的加速性能,正是得益于這塊動力電池的加持。
整體而言,寶馬 iX5 氫燃料電池車既有達到主流電動車的動力性能,也有一般燃油車的便利性,同時排放方面完全清潔。其動力系統實際上是将氫燃料電池驅動和動力電池驅動進行了融合,綜合輸出功率可達 295 千瓦,其中高性能燃料電池可連續輸出 125 千瓦的電能。
寶馬的氫能動力研發曆程
寶馬在氫能源動力系統研發方面有着長期的積累,最早在 1979 年推出首款以氫爲動力的研究車輛 BMW520h,至今已有 40 餘年曆史。在氫燃料電池技術研發方面,寶馬也有超過 20 年的經驗,1997 年就首次研發出自己的燃料電池。
在 2006 年,寶馬氫能 7 系概念車成爲世界上第一款氫動力豪華高性能轎車。2015 年,寶馬推出基于氫燃料電池技術的 BMW5 系 GT 氫燃料電池車。
現今的寶馬 iX5 氫燃料電池車是從 2019 年開始立項,曆時四年研發。2019 年,寶馬在法蘭克福車展全球首秀 BMW i Hydrogen NEXT 氫燃料電池概念車。2021 年 6 月,寶馬開始在歐洲公共道路上對 BMW iX5 氫燃料電池原型車做真實環境下的全面測試。2021 年,BMW iX5 氫燃料電池車首次亮相慕尼黑車展。2022 年 9 月,寶馬在慕尼黑啓動高性能氫燃料電池的小規模量産。今年,寶馬 iX5 氫燃料電池車試點車隊開始了全球多地的道路測試。
寶馬氫燃料電池汽車的燃料電池系統和車輛本身是由寶馬集團開發和生産,燃料電池單體則是從豐田采購。2013 年,寶馬開始與豐田聯手共同開發氫燃料電池驅動系統。在 2015 年 BMW 5 系 GT 氫燃料電池車隊上,就使用了雙方聯合開發的氫燃料電池驅動系統。2016 年,寶馬與豐田簽署産品開發合作協議,緻力于未來出行的燃料電池驅動系統和氫燃料電池汽車的可擴展模塊化組件開發。
寶馬不僅僅是研發氫燃料電池汽車,而是已考慮未來的量産化工作。寶馬集團氫燃料電池技術及汽車項目負責人 Juergen Guldner 博士表示:" 寶馬在氫燃料電池方面有一個單獨的設計方案和解決方案,而在動力驅動系統這部分是共用架構的解決方案,未來要把這種成熟的技術在不同的技術路徑之間進行共享,包括内燃機車、純電汽車、氫燃料電池車。"
寶馬電動化 " 兩條腿走路 "
寶馬 iX5 氫燃料電池車将氫燃料電池驅動和動力電池驅動相結合,其動力電池所用的原材料隻是一般純電動車的 10%,這樣的技術方案背後體現了寶馬在電動化和碳中和方面的綜合思考。
寶馬正在全力推進電動化發展,其預計 2030 年純電動車型将占到寶馬全球銷量的 50%。在 9 月份于慕尼黑舉辦的 2023 世界新能源汽車大會上,寶馬宣布,将于 2025 年下半年開始投産的新世代車型不僅将包括純電架構,還将包括其他新能源架構。
此處指的其他能源架構,是指插電式混合動力和氫燃料電池動力,寶馬爲達成 2050 年前實現 " 碳中和 " 零排放目标,堅持多技術路線并進。寶馬認爲,目前沒有單一解決方案能滿足全球客戶的全方位出行需求,未來出行将并存不同驅動系統,而氫燃料電池汽車是電力驅動系統的一個重要補充。
汽車行業的電動化不是一條單行道,純電動、混合動力、增程電動、氫燃料電池等多種技術門類在當前車市中并存。寶馬選擇純電動和氫燃料電池兩種方案,既有其在氫動力領域多年研發積澱的原因,也有充足的技術論證的因素。
當前行業中不乏對氫燃料電池汽車的質疑聲,包括其能量轉化效率低、價格高、基礎設施不足等等。從技術原理上講,氫燃料電池需要将氫能轉化成電能再驅動車輛,其中确實有能量損耗。
但寶馬認爲,如果在某些地域的電力來源發生變革,比如采用光伏發電再進行電解水制氫,如此整體能量損耗就不會很高。其次,在補能方面,混合建設充電樁和加氫站,總體效率将會比單純發展充電樁動更高。再者,氫燃料電池汽車的價格将會随着規模逐漸擴大而降低。
" 氫燃料電池實際上已經成爲零排放出行解決方案的第二大全球标準,未來進一步規模化發展的空間也很大,同樣的技術方案可以從乘用車沿用到商用車,也可以沿用到航空、船舶、海運等等領域。如此規模化發展的機會非常大,所以也是我們非常關注的。"Juergen Guldner 博士表示。
從世界範圍内來看,已投入研發氫燃料電池乘用車的企業包括寶馬、豐田、現代,以及中國的吉利、長城、長安、奇瑞、廣汽等多家車企。寶馬是少有的研發氫燃料電池汽車的高檔豪華汽車品牌,這有望在未來形成其電動化的競争差異化。