长期以来宝马一直将氢能燃料电池汽车视为柴油汽车的替代品。尽管宝马传统上倾向于电气化,但宝马将持续向能源替代方向进行投资。
其实宝马并不是孤单前行。2013年以来,宝马就和丰田合作研发氢能燃料电池汽车,致力于绿色出行。
图片来源于BMW
如今宝马宣布开始小批量生产iX5 Hydrogen 车型。宝马iX5 Hydrogen 车型的效率和性能和同类混动PHEV相似,是宝马氢能燃料电池汽车发展历上的里程碑。
这并不是宝马首次涉足氢能领域。2006年起,宝马开始研发一款小型车系列:Hydrogen 7。它只生产了100辆用来向公众展示,以表明氢能可真正用于乘用车。这款车型的可贵之处在于它实际应用了氢能内燃机,而不是通过燃料电池和氢气发电获得电力。
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Hydrogen 7这款车基于760Li 原型车,配备了2个储罐:一个用来储氢,一个用于汽油。其引擎盖下经过改装的6 升 V12 发动机可以使用这2种燃料。不过氢气的利用率极低。这主要是因为氢气的汽油之间的能量密度差异所导致的。氢气继航里程也不足,约有80公里。
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2013年,宝马和丰田合作研发新一代氢能燃料电池汽车-这次使用的是燃料电池技术。2015年,宝马展示了配备燃料电池的5系Gran Turismo,为大型储氢罐提供了足够的空间。还生产了实验性质的BMW i8 Hydrogen,但宝马公司以外的人都没机会试驾这款车。
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宝马iX5 Hydrogen车型介绍
基于宝马广受欢迎的BMW X5系列,宝马推出了一款小型氢能燃料电池汽车iX5 Hydrogen。不用过度联想,美国南卡罗来纳州的斯帕坦堡工厂仍负责世界大部分的 X5 供应。iX5 Hydrogen 的平台在运往德国慕尼黑前仍在那里进行组装,以安装在汽车中央通道和后座下方的两个储氢罐。iX5 Hydrogen采用和常规生产插电式混动和电动车辆相同的第五代 BMW eDrive 电动机。
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尽管 iX5 Hydrogen和X5 车型共享底盘和某些部件,但iX5 Hydrogen要用到许多其它车型没有的部件。其中许多零部件是在慕尼黑附近 Oberschleissheim 的增材制造园区进行3D打印的。其它的部件,如燃料电池系统则在德国加兴生产。但实际上它的燃料电池来自日本丰田。
在加兴的宝马装配车间可看到燃料电池被放入电池组之前通过测试的地方。当燃料电池板被压在一起时,压力机将燃料电池堆片向下压缩至其原始厚度的20%。不用担心燃料电池被损害,宝马自有解决方案。实际上压力机压下去的还有燃料电池的密封件。
燃料电池电堆完成后进入下个组装阶段。由工程师增加了所有辅助装置(如电动涡轮增压器)、电缆和软管。在利用氢气激活燃料电池组后,就将其送至慕尼黑的 FIZ 研究中心,在那里和BMW X5 车身进行结合。
在斯帕坦堡iX5 Hydrogen 是进行手工组装的。要经历通常的车身车间、喷漆室和组装过程。最后,技术人员检查车辆,然后在 BMW 测试中心进行一系列操作检查。
iX5 Hydrogen 的动力和性能
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为 iX5 Hydrogen 提供动力的是电动机和电池,和燃料电池和两个氢气罐配合使用。系统的总输出功率据称 374 马力,宝马表示iX5 Hydrogen可在 7 秒内从零加速到 60 英里/小时。宝马没有透露iX5 Hydrogen具体重量,只是规定车辆重量与同类 PHEV 大致相同,但小于同类 BEV。2022 X5 xDrive45e 的重量约为 5,600 磅,因此可以公平地假设iX5 Hydrogen并不完全是轻量级的。
iX5 Hydrogen续航里程估计仅为 310 英里,比X5 xDrive45e少一些。
氢能燃料电池汽车的重要性
宝马管理委员会成员Frank Weber表示,氢能是多功能能源,在向气候中和迈进的过程中发挥着重要作用。他表示,氢能的普及率将会大大提升,并强调将电力驱动系统和氢能等可再生燃料进行匹配的重要性。不同的是,燃料电池不会耗尽锂和镍等原材料储备。
Weber先生的观点是,考虑到全球40多个国家已制定了氢能战略,2020-2021年,全球加氢站数量增加了27%。氢能燃料电池更环保。如仅利用一种电池路线容易产生新的依赖性。宝马坚持认为,将电气化和氢能技术相结合是更可持续更环保的方式。
iX5 Hydrogen 是宝马iFACTORY 生产计划的最佳案例之一。小规模化生产可能是OEM所面临的最大障碍之一,特别是在结合三种不同的动力总成时。这可能成本更高,技术要求更高,但显然这对宝马来说根本不费吹灰之力。
好消息是,未来氢能动力汽车领域赛道竞争可能会更为激烈。本田已宣布正式推出氢能动力汽车 CR-V,丰田和现代在美国均有氢能动力车型供选择。如氢能革命已到来,宝马仍处于业内领先地位。