[愛卡汽車 科技頻道原創]
何種能源系統是汽車動力的最優解？不同的人站在不同的立場有著不同的答案，而現實也正是如此，不同的用車需求、不同的用車環境以及不同國家差異性的政策引導等讓原本單一的汽車動力系統開始呈現出巨大的差異性。寶馬汽車現在已經完成了燃油、插電式混動以及純電動驅動系統的布局，氫燃料電池系統將會是寶馬動力系統中的一塊新拼圖。
寶馬新能源規劃
2007年，寶馬集團啟動了「Project i」項目，開始了以量產為目的的新能源車研發。在過去的13年間，寶馬i3/i8以及眾多插電混動車型紛紛亮相，未來還將不斷拓展車型陣列。預計到2023年，寶馬集團將累計推出25款電動車型，其中至少12款為純電動車型。
在推進新能源化的過程中，寶馬集團除了在純電動以及插電式混動驅動系統上投入了大量的研發精力外，還與豐田就燃料電池技術展開積極合作。在寶馬看來，僅靠一種能源動力難以滿足所有人的用車需求，多種類能源動力並存的形式是當下最好的解決方案。
寶馬與豐田雙方從2013年開始就不斷深化合作，積極開展燃料電池技術的研發和產業化。2019年法蘭克福車展上，寶馬發布了旗下氫燃料電池概念車BMW i Hydrogen NEXT，該車輛便搭載了寶馬和豐田合作研發的氫燃料電池，這款車的推出展示了寶馬通過部署氫燃料電池技術來補充其電動汽車產品組合的能力。
氫燃料電池動力系統技術解析
最近，寶馬展示了BMW i Hydrogen NEXT燃料電池系統的諸多細節，通過這些細節我們可以對寶馬未來量產的氫燃料電池汽車有更多的了解。
BMW i Hydrogen NEXT燃料電池車是以現款寶馬X5為原型車改裝而來，燃料電池動力系統由於存在體積相對較大的儲氫罐，乘員艙體積較大的SUV車型是搭載燃料電池動力系統的絕佳車選。寶馬計劃在2022年推出以現款X5為原型車打造的氫燃料電池車，根據市場需求以及政策引導等情況，大規模量產有望在2025年之後實現。
寶馬氫燃料電池系統主要由5部分組成，分別是位於傳統燃油車發動機艙位置的燃料電池反應堆以及電流轉換器，位於車輛底盤位置的儲氫罐以及位於車輛尾部的能量電池和集成式電驅系統。
燃料電池反應堆通過讓氫氣和空氣中的氧氣發生化學反應產生電能，其最大可以提供125kW（170Ps）的能量輸出，燃料電池反應堆產生的電能在經過電流轉換器後可以達到與動力電池或電機驅動系統相同的電壓水平，這些電能會首先傳遞到車輛尾部的峰值能量電池，經過電池之後再傳遞到電機驅動系統。此時，峰值能量電池相當於一個小型的能量中轉站，多餘的電能可以儲存起來，當車輛負載過大時，電池可以補充額外的能量，輔助燃料反應堆供給電能。當然，車輛在減速或剎車過程中產生的回收能量也會被儲存到峰值能量電池中。
BMW i Hydrogen NEXT燃料電池車的儲氫罐是自主開發，其具備密封、耐高壓、防撞等特性，一般由碳纖維或者玻璃纖維鋼等材質作為罐體的主要組成部分，目前儲氫罐的製作技術在行業內已經比較成熟。根據不同的車體結構，儲氫罐的大小、數量以及布置位置可以做出靈活的改變。當然，相比傳統燃油車的油箱或者純電動汽車的電池包而言，儲氫罐的體積要大上不少，圓柱形的外型也意味著空間難免存在一定的浪費情況，這就意味著車體空間較大的SUV車型或者旅行車型更適合採用氫燃料電池動力系統。
前面有提到，峰值能量電池相當於一個能量中轉站，多餘的能量可以儲存起來，當車輛動力輸出較大而燃料反應堆無法提供充足電能時，峰值能量電池會起到輔助的作用，在峰值能量電池的輔助下，整套動力系統可以輸出275kW（374Ps）的峰值功率。BMW i Hydrogen NEXT燃料電池車的驅動系統採用了寶馬最新的第五代eDrive驅動電機，其採用了高度集成式設計，具備非常小的體積，可以與能量電池包一起非常方便地布置在車輛的後軸處。
目前氫燃料電池量產車主要是由豐田、本田以及現代等日韓企業生產，氫燃料電池動力系統的總體構造不同車企之間其實大同小異，寶馬在與豐田合作的過程中保留了自身一定的特色，將驅動電機布置在了車輛的後軸處，延續了後輪驅動的傳統。
寶馬氫燃料車研發歷史回顧
寶馬研製氫燃料車的歷史其實最早可以追溯到1979年。當年，寶馬以E12 5係為原型，將其搭載地3.5L直噴發動機進行了改造，使其既可以將汽油作為燃料也可以將液氫作為燃料。2005-2007年間，寶馬又對E66 7系進行了改造，推出了Hydrogen 7車型。
早年間，寶馬的氫動力車型更多是將液氫作為燃料，直到2013年寶馬才正式研發氫燃料電池，並於當年推出了以i8為原型車改造的氫燃料電池測試車。
氫燃料電池車目前所面對的困境
如同純電動汽車在起步階段所遇到的困境，氫燃料電池車的普及也面對眾多挑戰。首先是現階段大多數國家都沒有相應的政策引導，沒有相應的資金補助，科創企業和車企發展氫燃料電池車的意願並不強烈。另外，氫燃料電池車雖然具備補充能源快的優點，但是能源補充站點的數量和密度非常低，這就造成了其相比傳統燃油車和新興純電動汽車都不占優勢的局面。再者，目前氫燃料電池車的成本還較高，要想大規模普及，降本是根本所在。當然，隨著氫燃料電池車保有量的逐漸增多，其發生事故的數量也會逐漸增大，屆時消費者對其產生的批判與顧慮也是可以預料之中的。氫燃料電池車的普及任重而道遠。
編輯點評：在新能源化進程中，寶馬算是傳統車企尤其是豪華汽車品牌中轉型最為迅速、改革力度最深的車企了，涉足氫燃料電池領域是繼續深化新能源改革的重要舉措，傳統燃油、純電動、插電式混動以及氫燃料電池的動力布局讓寶馬面對未來變革有了從容應對的底氣。
寶馬(進口) 寶馬X5
精彩內容回顧：
C-IASI近期碰撞結果匯總 德系日系對話
比亞迪漢EV實拍體驗 純電新旗艦來襲！
壽命達160萬公里 特斯拉申請新電池專利
請輸入少於17字的頁標題