宝马为什么要投资燃料电池汽车？
宝马将纯电动汽车（BEV）和燃料电池电动汽车（FCEV）视为互补选择
简介：汽车行业对可持续解决方案的追求
随着世界继续应对气候变化，汽车行业一直在努力创造减少温室气体排放的可持续解决方案。电池供电的电动汽车是这些可持续解决方案之一。但像宝马和丰田这样的汽车制造商正在更进一步。未来交通最有前途和最有趣的技术之一是氢燃料电池技术。宝马是探索FCEV（燃料电池电动汽车）的领先汽车制造商之一，他们最近推出了他们的最新车型BMW iX5 Hydrogen。在本文中，我们将仔细研究BMW iX5 Hydrogen，并分享我们在比利时安特卫普试驾这款独特SUV的经验。
宝马在氢燃料汽车领域的历程
宝马之前有过氢燃料汽车的经验。2006年，他们开发了Hydrogen 7，这是一个限量系列的汽车。7系列型号（E65/66）也提供氢动力版本，仅生产100台。这是作为一项实验向公众展示的，以证明在乘用车中使用氢气的可行性。这辆车值得注意的方面是它采用了燃烧氢气的内燃机，而不是利用燃料电池从氢气中获取能量。
宝马于2013年与丰田联手开发下一代氢动力汽车，但这次使用的是燃料电池技术。两年后，宝马展出了配备燃料电池的5系Gran Turismo，该燃料电池具有足够的容量来容纳大型氢气罐。此外，宝马还生产了实验性i8 Hydrogen的原型，但无法用于外部试驾。
BMW iX5 Hydrogen：近距离观察最新车型
宝马正准备推出另一支有限的氢动力汽车车队，这次使用的是流行的宝马X5车型。iX5 Hydrogen平台的制造仍然主要在南卡罗来纳州的斯帕坦堡工厂进行，该工厂负责生产全球大部分X5供应。然而，iX5氢气平台随后被运往慕尼黑安装氢气罐。
宝马正在将最近的BMW iX3或iX中的许多技术进步融入其新的BMW iX5 Hydrogen汽车中。这包括使用宝马的第五代eDrive电动机技术。BMW iX5 Hydrogen配备了两个碳纤维氢气罐，可储存高达6公斤的压缩氢气，能够承受700巴的压力。这些坦克排列成T形，位于车辆的地板上。其中一个储罐位于传输隧道的典型位置，而另一个储罐安装在后长凳下方。虽然燃料电池本身由丰田制造，但燃料电池堆和软件层是在慕尼黑设计和开发的。
2021年初，我们有机会驾驶BMW iX5 Hydrogen的初步原型，使我们成为宝马员工以外的第一批这样做的人。试驾是在北极圈附近的Arjeplog进行的，宝马在那里使用他们的测试轨道进行寒冷天气评估。但是，我们仅限于在冰冻的湖泊上驾驶车辆，并且当时无权在常规道路上操作车辆。
在安特卫普试驾BMW iX5氢气
这次，我们前往安特卫普试驾BMW iX5 Hydrogen的更先进的原型，该原型计划于今年晚些时候包含在测试车队中。安特卫普被选为选址是因为安特卫普-布鲁日港有望成为欧洲重要的氢能枢纽。比利时设定了到2030年通过开放氢能网络将进口中心与邻国连接起来的目标，以建立其作为欧洲可再生能源进口和运输枢纽的国际地位。
BMW iX5 Hydrogen的外观和内饰特征
从外观的角度来看，BMW iX5 Hydrogen似乎是典型的X5。燃料电池驱动的SUV与其内燃机驱动的SUV几乎相同，只有一些明显的视觉区别，例如遍布整个车辆的大量蓝色口音，独特的白色和蓝色涂装以及蜂蜜网状肾格栅。除了标准外观外，BMW iX5 Hydrogen 还标配了 M Sport 套件，为整体设计增添了一丝运动性和侵略性。
车内唯一与传动系统相关的指示是中央控制面板周围的蓝色亮点和仪表板上“氢”字样的铭文。
BMW iX5 Hydrogen与之前的原型车相比升级了功能
与前一年的原型相比，更新后的BMW iX5 Hydrogen得到了一些增强，包括恢复了运动模式功能，该功能可以增强悬架，油门和转向，类似于传统的宝马。其次，FCEV 安装在带有可调节阻尼器的悬架上。此外，该车还获得了更大的动力：在今年的迭代中从370马力到约401马力（295千瓦）。170 hp （125 kW） 由电力燃料电池提供，其余由电动机提供。
汽车的直线速度得到了提高，0-62 mph 加速时间从大约 7 秒减少到不到 6 秒。此外，最高时速额定为 185 公里/小时，相当于约 115 英里/小时。BMW iX5 Hydrogen设计为具有125 kW的连续功率，因为能量存储在缓冲电池中以提高性能。相比之下，其合作伙伴丰田采用了不同的理念“峰值功率超过连续”。
宝马为iX5 Hydrogen提供的动态系统
动力传动系统概念工程师Volker Formanski表示，宝马的主要目标之一是创建一个动态系统，尽管拥有高压存储系统，但该系统可以不受任何阻碍地响应驾驶员的命令。我们的增程器理念意味着我们是系统中的主要电源提供商，并相应地遵循驾驶员的电源命令。“我们有一个名为充电状态控制系统的系统，它的目的不是完全充满电池，而是保持其充电状态，”传动系统概念工程师Volker Formanski说。“这使我们能够随时提供额外的增压功率，并从再生制动系统接收动力。我们的目标是保持充电控制器的中间状态，既可以充电又可以放电，并支持驾驶员的驾驶行为。
BMW iX5 Hydrogen 具有 B 模式，无论在 iDrive 中选择何种设置，都能在制动过程中提供最大的再生。再生设置也可以在正常D位置从低调整到中和高。iDrive 7 菜单（物理按钮万岁）或位于方向盘后面的加/减换挡拨片可用于调整再生级别。
iX5氢能驾驶体验
现在是下午早些时候，现在我开始了一条预先确定的 100 公里路线，涵盖各种驾驶条件，例如高速公路、小路和城市驾驶，目的是评估 BMW iX5 Hydrogen 在不同场景中的性能，并将其与电池电动汽车 （BEV） 进行比较。BMW iX5 Hydrogen 凭借其出色的加速提供非凡的驾驶体验，尤其是在运动模式下。驾驶不仅平稳、轻松，而且安静，就像宝马的电池电动汽车 （BEV） 一样。尽管汽车的重量与BMW X5 PHEV相似，但汽车的平衡性和敏捷性仍然不受影响。
即时而有趣的加速使驾驶体验令人振奋，汽车感觉就像普通的电动汽车一样，让人很容易忘记金属板下独特的传动系统。在试驾BMW iX5 Hydrogen期间，我尝试了所有可用的再生制动设置。我发现虽然低设置太温和，但高设置太激进，不符合我的喜好。最终，我选择了中等选项，因为它在强大的制动力和平稳性之间取得了完美的平衡，同时还提供了充足的再生能力来为电池充电。这种设置让我享受更自然、更直观的驾驶体验，同时仍然充分利用汽车的再生能力。
将iX5氢与其他电动和混合动力汽车进行比较
为了比较BMW iX5 Hydrogen和BMW iX，这是一款基于专用EV架构的出色BEV，并考虑到最高效率，在低速时几乎没有任何显着差异。iX 具有更大的动力，在 M600 版本中能够产生高达 60 马力的功率，当您踩下油门踏板时，差异很明显。但是，在走走停停的交通或在高速公路上行驶等场景中，这两种车辆具有相似的驾驶特性和期望。不幸的是，安特卫普港周围的繁忙交通使得测试iX5 Hydrogen的驾驶动态几乎不切实际。
燃料电池电动汽车（FCEV）和电池电动汽车（BEV）的效率是讨论的关键话题。BEV通常被认为更高效，更环保。宝马声称，iX5 Hydrogen在高功率负载下的效率为47%，而最好的情况可以放弃高达62%的效率。当然，这完全取决于您希望放大或缩小能源生产过程的程度。有些人会争辩说，当你将排放物从燃煤电网转移到车轮上时，BEV的效率也不高。
BMW iX5 Hydrogen比iX和其他电池电动汽车（BEV）具有优势，因为它在冬季不会经历效率和续航里程下降，并且无需调节燃料电池电动汽车（FCEV）以保持其效率。
加氢的基础设施和成本
在考虑是选择电池电动汽车（BEV）还是燃料电池电动汽车（FCEV）时，要考虑的最重要因素之一是基础设施。BEV的主要优点之一是它们几乎可以在任何地方充电，无论是在家里，工作场所还是在公共充电站。这是因为有不同的充电选项可用，从 1 级、2 级到快速充电。
另一方面，FCEV只能在专门的加氢站重新填充。目前，只有有限数量的加氢站（美国有81个加氢站），这可能使FCEV车主难以长途旅行。宝马承认，氢动力汽车的采用取决于其他行业，如商用车、长途客车、重型卡车、航空和海事，这些行业可能比纯电动汽车从FCEV中受益更多，因为它们的续航里程长，加油时间短。尽管如此，宝马认为加氢站可以与传统加油站整合，这可以降低基础设施成本，并增加FCEV对更广泛受众的可及性。
目前，利用氢气是一个昂贵的提议。在安特卫普，由于欧洲的能源危机，一公斤H2的成本为18欧元。对于 WLTP 循环 500 公里的完整续航里程，重新填充 104 公斤油箱的成本为 6 欧元，这可能相当于 EPA 上的不到 300 英里。据行业专家称，随着时间的推移，氢气的成本预计将降至每公斤 10 欧元以下。
氢动力汽车的未来展望
宝马为什么要投资燃料电池汽车？根据与宝马工程师兼首席执行官Oliver Zipse的对话，该公司将电池电动汽车（BEV）和燃料电池电动汽车（FCEV）视为互补选择。FCEV 不是备用计划，而是一种额外的交通工具，可作为具有不同驾驶需求、生活方式和地理位置的人的替代方案。
虽然宝马尚未承诺全面生产FCEV宝马，但将在全球范围内部署有限的iX5氢动力汽车车队，每个市场将决定哪些客户能够驾驶它们。在美国，由于认证，iX5 Hydrogen 车队（约 5 辆汽车）将始终需要一名工程师在车内。这些汽车可能会用于演示和穿梭。根据Zipse的说法，宝马将继续开发燃料电池技术，并探索其在即将推出的Neue Klasse架构中的实施，该架构的设计考虑了BEV，这表明该架构的紧密封装可能会导致更小的氢气罐和其他组件。