左手純電動、右手氫燃料,寶馬電動化為何選擇多路徑并行?
MJ車談 | 2023-11-06
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BBA三家電動車哪家強?答案一定是寶馬。今年前三季度,寶馬在中國市場的電動車銷量接近7萬輛,同比增長超兩倍。照此節奏,加之后續還有iX1和i5的陸續上市,寶馬今年的電動車交付量有望突破10萬大關,在BBA三家當中應該是遙遙領先了。
寶馬純電動車型熱銷的原因肯定是多方面的,你當然可以歸結于產品、價格、網絡等等因素,而我個人認為這跟寶馬很早就開始布局新能源有很大關系。我尤其記得當年i3和i8兩款純電動車亮相時是多么驚艷,在一眾歐洲車企當中,寶馬絕對是敢于第一個吃螃蟹的品牌。從這個角度來看,當下的熱銷似乎更像是市場對于這個新能源先行者的充分肯定。
早布局、早落地,深耕氫能動力系統40余年
很多人有所不知的是,寶馬作為新能源先行者,其實在氫能源動力系統方面也早有布局。因為從長遠來看,寶馬認為只有多元化的技術路線才能更好地滿足不同地區、不同客戶的需求。比如,在充電條件不理想的地區,氫能源就可以成為有力的補充。事實上,寶馬早在40多年前就開始投入氫能源動力系統的研發,并已累積超過20年的氫燃料電池技術研發經驗。此外,自2013年起,寶馬開始與豐田聯手共同開發氫燃料電池技術的驅動系統,本文筆者試駕的寶馬iX5氫燃料電池車所需的燃料電池單體就是從豐田采購制造的。
在我的印象當中,2007年時的寶馬氫能7系還曾經來上海車展亮過相。需要注意的是,當年的氫能7系跟現在的寶馬iX5氫燃料電池車有著本質不同。前者的核心是氫動力內燃機,而后者的核心是氫燃料電池,寶馬早已停止了氫動力內燃機項目,轉而采用氫燃料電池技術。為什么?
寶馬集團氫燃料電池技術及汽車項目負責人Juergen Guldner解釋說:主要有兩個原因。第一,氫動力內燃機效率比燃料電池低,同樣容量的儲氫罐,氫燃料電池車續航可達500公里,但氫動力內燃機車只有300公里;第二,未來肯定是電動出行的天下,寶馬希望純電汽車和氫燃料電池車未來可以采用通用的架構,從而易于量產。
補能4分鐘能跑500公里,且不受季節和氣溫影響
作為寶馬系統性推動氫動力技術發展的集大成者,寶馬iX5氫燃料電池車在過去四年時間內,已經按照量產標準完成了所有必要開發步驟,并在今年年初開啟全球范圍內的路試,中國作為世界最大制氫國當然是其中重要的一站。筆者非常幸運,在金秋的北京延慶,作為第一波國內媒體親身體驗了一下這款傳說中的氫燃料電池車。
首先,有必要普及一下寶馬iX5氫燃料電池車的結構布局和工作原理。如圖所示,它集成了氫燃料電池技術與第五代BMW eDrive電力驅動技術,前橋位置為燃料電池系統,供應燃料電池所需氫氣的兩個儲氫罐一個縱置于乘員艙地臺下方,另一個則橫置于后排座椅下方,后橋位置安裝有電機,電機上方再有一個動力電池。儲氫罐采用輕質高強度的碳纖維增強型復合材料制成,內部壓力高達700巴,總共可容納近6千克氫氣。通過氫氣與氧氣產生化學反應,燃料電池可以連續輸出125千瓦的電能。電機上方的動力電池的電力來源有兩種方式:一是燃料電池充電,二是制動時回收的能量。當車輛需要超車或急加速時,該電池還可注入額外動力。整個氫燃料電驅系統的總輸出功率為295千瓦,6秒內即可完成百公里加速。
寶馬官方稱,加氫僅需3-4分鐘的時間即可達成504公里的續航(WLTP工況),且跟加油一樣不受季節和氣溫影響。跟油車所不同的是,車輛除了水蒸氣外不排放任何廢氣,產生的多余熱量還可以回收為乘員艙供暖。
集成度高,安靜有勁兒,駕駛感受跟寶馬電動車無異
在正式上車之前,先簡單聊幾句這部車的觀感。目前的測試車輛采用X5油車架構,因此外觀和內飾都與X5油車并無二致。不過,車身內外加進了大量的藍色點綴和拉花,依舊這讓部寶馬iX5氫燃料電池車極具辨識度。我們可以在機蓋、中網內圈、兩側前唇、車內的擋把、安全帶以及迎賓踏板等位置看到醒目的藍色元素,充分彰顯了其氫燃料驅動的獨特身份。
短暫體驗之后,筆者主要有三點感受跟大家分享。第一、盡管內部結構與X5油車大相徑庭,但主觀感受上它的前后配重比例變化不大,操控起來依舊是熟悉的寶馬味道,底盤扎實,起伏路面上貼服性很好,特別是過彎的時候,車身平衡性非常出色。第二、動力體感、加速聲效、車廂寧靜性等各個方面,都跟寶馬的電動車保持了高度一致。相比很多新勢力品牌,寶馬電動車的動力輸出調的比較線性,上手無需適應過程,這也是我個人很喜歡的一點。
第三、不得不說,目前這套氫燃料電池驅動系統的集成度已經很高。我過去也體驗過其他品牌的氫燃料電池車,深知儲氫罐侵占后排和后備箱空間的痛點。但是,寶馬iX5氫燃料電池車在這方面表現還是相當不錯的。當然,它肯定還有進步空間。Juergen Guldner稱,寶馬未來會進一步縮小儲氫罐體積,小到可以放到電池艙內,這樣同一個平臺架構既適用于純電汽車,亦可適用于氫燃料電池車。
成本和規模利好,氫燃料電池前景可期
任何一項新技術誕生伊始成本都是比較高的,不過基于成本走勢、基礎設施以及全球主要國家對于氫能產業的布局三方面因素,寶馬對于氫燃料電池的未來商業化前景充滿信心。
Juergen Guldner認為氫燃料電池技術的成本未來會有比較大的下降空間,主要基于三個原因。第一,該技術本身所需的關鍵原材料比純電動車電池少90%,其成本主要來自于制造環節。第二,燃料電池系統使用的零部件,比如傳感器、空氣壓縮機、進氣口、冷卻系統等等,這些跟現在內燃機采用的零部件非常相似,規模化量產之后成本就會下降。第三,除了乘用車領域,燃料電池技術還可以應用于其他多個場景,包括卡車、貨車、飛機等等,它們技術相似,零部件也相似,從而實現規模效應,讓成本進一下降。
關于公眾最關注的基礎設施遠景,Juergen Guldner解釋道,同時建設加氫站和充電站這兩種互補的基礎設施,比建設一種基礎設施更具成本優勢。因為氫氣的供應將會有助于降低負荷峰值,從而降低擴充電網的需求程度。
根據國際氫能委員會今年3月份更新的數據,目前加氫站基礎設施網絡正在全球呈現擴張姿態,活躍站點總數已從2020年的500多個增至1000個。而中國作為最大的制氫國,加氫站超過300個,年制氫產量約3300萬噸。《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》已明確氫能是未來中國國家能源體系的重要組成部分,可見寶馬此次在中國展示氫燃料電池車成果,也是看準了中國對氫燃料電池車的布局深度。
寶馬集團目前正處在全面電氣化轉型的關鍵時期,今年總共會有11款純電動車型投放中國市場。而在近日的第六屆中國國際進口博覽會上,已經連續6年參展的寶馬集團更是首次攜寶馬iX5氫燃料電池車亮相此次盛會。
在進博會的寶馬展臺上,不僅有純電動車、還有插電式混動車型,更有氫燃料電池車,充分體現了寶馬倡導的開放技術路線。可以預見的是,未來的交通出行將會同時并存不同的驅動系統,而寶馬的氫燃料電池車也將為豪華車市場提供零排放出行的另一種全新體驗。
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