氢燃料电池汽车的受欢迎程度不如电动汽车,但宝马相信这项技术仍有一席之地。我们测试了其最新的原型车,看看它是否适合澳大利亚。
2024 款宝马 iX5 氢动力
氢动力汽车一直被视为未来汽车的“灵丹妙药”,它是一种毫不妥协、接近零排放的推进方式,可以补充电动汽车,甚至完全取代电动汽车。
虽然全电动汽车在当时蓬勃发展——这主要归功于特斯拉,该公司无疑证明了电池驱动的汽车可以不仅仅是送奶车——但氢动力汽车仍然是一种小众产品。
使用燃料电池将加压氢气转化为电能,可实现与汽油车类似的续航里程和加油时间,并实现零尾气排放和电池电动汽车的平稳驾驶体验。但高昂的价格、缺乏加油基础设施以及制造商的投入很少,阻碍了它们吸引大众。
大众等汽车巨头已经放弃了这项技术,但包括宝马在内的其他公司相信氢燃料电池和电池电动汽车可以共存。
十多年前,该公司与丰田签署了氢技术合作协议,并推出了基于宝马 X5 SUV 的最新原型车,以评估该技术在现实世界中的适用性。
宝马表示,将在今年年底前决定是否投入生产氢动力汽车,但如果获得批准,该技术也要到本世纪末才会出现在该公司的展厅中。
作为全球巡演的一部分(其中包括访问白雪皑皑的瑞典和阿联酋沙漠),一对宝马 iX5 氢动力原型车已抵达澳大利亚,Drive受邀前往位于墨尔本东南部郎朗的前霍顿试验场进行试驾。
宝马为何对氢感兴趣?
鉴于电动汽车技术的快速进步和充电网络的扩展,质疑氢动力的必要性是可以理解的。
宝马表示,这两种技术有共存的空间,电池电力适合小型乘用车和不需要定期长距离行驶的城市交通。
与此同时,氢燃料电池汽车(可在三到四分钟内加满燃料)将包括皮卡、厢式货车和重型卡车,该技术适合无法在家中为电动汽车充电、需要在短时间内长途行驶或定期拖车的买家。
基础设施是氢燃料电池汽车(简称 FCEV)推广的最大障碍,但欧盟已承诺到 2030 年运营 600 多个加氢站,包括每个大城市一个、公路上每隔 200 公里一个。
在澳大利亚,可以为氢动力汽车加油的地方很少,其中只有位于墨尔本西南部的丰田阿尔托纳总部,这些 iX5 测试车就是在这里加满油的,但澳大利亚计划扩大加油网络。
宝马引用了研究结果,称建造氢气加气站和电动汽车充电插头的混合体比全力投入电动汽车更便宜,因为需要对电网进行升级,为充电站供电。
宝马表示,如果认为基础设施的推出是合适的,而且技术值得付出努力,它可能会在海外展厅推出首款氢动力汽车,然后在 2030 年代建立更广泛的产品线。
宝马 iX5 氢气车的动力来自哪里?
去掉蓝色装饰和氢气贴花,很难看出这不仅仅是一辆汽油或柴油宝马 X5。
BMW X5 是一款插电式混合动力车型,它与 BMW iX 电池电动 SUV 共享基础架构,因此安装氢燃料电池动力传动系统不需要进行重大的结构性改造。
氢燃料电池汽车与其他电动汽车没什么不同。但它并不是将所有能量都储存在巨大的电池组中,而是大部分推进所需的能量来自储存在储罐中的加压氢气,这些氢气在燃料电池组中被转化为电能。
虽然有尾气排放,但那是纯净的水蒸气,宝马称其非常干净且经过蒸馏,您不会想喝它(但技术上来说是可以的)。
宝马选择使用氢燃料电池技术,而不是像丰田试验的那样将氢气注入内燃机。该公司表示,这种“氢燃烧”技术效率太低,行驶 300 公里所消耗的氢气量相当于燃料电池汽车行驶 500 公里所消耗的氢气量。
燃料电池是如何工作的?是时候来上一堂简短的化学课了。
每个燃料电池都由涂有催化剂层的膜组成。当氢分子撞击催化剂时,它会分裂成质子和电子。
当质子穿过膜时(膜上的孔非常小,只有氢质子可以通过),电子会绕道通过电路,变成驱动汽车电动机所需的电能。
电子返回质子,用外行人的话来说,电子与质子相遇,与周围空气中的氧气结合形成水(H2O),并以蒸汽的形式从汽车中排出。
氢燃料电池堆由丰田开发,与 Mirai 轿车共享,功率为 125kW。
宝马表示,其内部的许多部件,例如冷却系统和压缩机,与汽油和柴油车辆使用的零部件并无不同,汽车公司已经学会了如何大量廉价地生产这些零部件。
燃料电池由一块电池辅助,其容量约为三辆丰田 RAV4 混合动力车的容量(该公司表示,不到 5kWh),可根据需要提供高达 170kW 的额外电力。
电动机来自 BMW iX,您猜对了,可产生 295kW 的功率,传送至后轮。
六公斤氢气储存在两个罐中 – 一个位于汽车中央通道,另一个位于原来的燃料箱位置 – 压力为 700 巴(汽车轮胎的压力约为 2.5 巴),宝马表示 iX5 已通过与普通版相同的所有安全测试。
这家德国汽车巨头表示,iX5 Hydrogen 能够在不到六秒的时间内从 0 加速到 100 公里/小时——与许多汽油热门掀背车相当——最高时速为 185 公里/小时,在欧洲 WLTP 测试中的续航里程高达 504 公里。
与电动汽车不同的是,iX5 的加满油箱只需三到四分钟。宝马表示,iX5 的重量与插电式混合动力 X5 相当(约 2.4 吨),比电动 X5(如果有)的重量轻约 100 公斤。
关键细节
2024 款宝马 iX5 氢动力
引擎
单电机
力量
125kW 燃料电池堆
170kW 电池组
295kW 综合
驱动器类型
后轮驱动
传播
单速
功率重量比
120kW/t(约)
重量
2450公斤(约)
0–100公里/小时时间
6.0 秒内
最高速度
185公里/小时
BMW iX5 Hydrogen 内部空间有多大?
蓝色装饰 – 以及仪表板上的氢燃料电池标志 – 是唯一的线索,表明这是 iX5 氢动力车,而不是汽油或柴油 X5。
它基于当前 X5 的改款前版本,因此配备了一对带有旧款宝马软件的 12.3 英寸屏幕(而不是现在展厅中最新车型的 14.9 英寸 iDrive 8 触摸屏)以及坚固但舒适的皮革座椅。
它具有与普通 X5 相同的所有便利设施 – 气候控制、USB 端口、最新的智能手机连接 – 以及充足的乘客空间,尽管中后排乘客需要跨过相当大的隧道。
“氢燃料电池”标签和“% H2”仪表可以表明您所驾驶的车辆。
当我们谈论差异时,值得指出的是,运往澳大利亚的两辆 iX5 – 以及全球车队的其他车辆(迄今为止行驶里程已超过一百万公里)都是在慕尼黑手工制造的,而不是与美国的汽油和柴油车型在同一条生产线上生产的。
驾驶 BMW iX5 Hydrogen 感觉如何?
驾驶体验可能是 iX5 Hydrogen 中最不令人兴奋的部分,因为它与任何普通的电池电动汽车非常相似 – 如果存在的话,电动 BMW X5 的感觉也是如此。
我们在前霍顿测试跑道上的“驾驶和操控”赛道上只驾驶了几公里,该跑道模拟了起伏蜿蜒的澳大利亚乡村道路,车上载有多名乘客,汽车的质量接近三吨。
正如 295kW 的功率输出所暗示的那样,直线性能非常强劲,踩下油门踏板时后部有推力,这正是我们对电动汽车的期望。
运动模式可释放最大功率,同时还可发出合成驾驶声音(称为 IconicSounds),除了不可避免的轮胎轰鸣声和风沙声,以及加速时电动机的呜呜声外,其余一切声音都营造出安静的体验。
iX5 Hydrogen 无法在转弯时隐藏其 2.5 吨的重量(加上乘客),但倍耐力 P Zero 运动轮胎具有良好的抓地力,转向精确且令人放心的沉重,尽管感觉有点做作且不太自然。
考虑到氢气测试车辆的质量和 22 英寸合金轮毂,它们配备了空气悬架。
这意味着它在路面细小的不平整处能够保持柔顺的行驶,在路面起伏不平时能够以较高的速度保持合理的镇定,不过很明显,在我们测试的形式中,iX5 的重量相当于两辆宝马 1 系掀背车。
虽然在公共道路(而非封闭的测试轨道)上常见的更平稳的速度下,iX5 仍能提供安全可靠的抓地力,但有一些车轮打滑,并且后轮驱动布局(因为汽车的后部想要向外突出)在热情驾驶时是显而易见的。
方向盘后面的拨片可以控制再生制动系统 – 该系统使用电动机回收能量并在减速时降低汽车速度,就像电动汽车一样 – 我们很高兴看到“单踏板”模式能够在不触碰制动踏板的情况下让汽车停下来。
隐藏氢燃料电池徽章以及氢气罐液位计,您将很难区分 iX5 Hydrogen 与普通电池电动汽车。这是赞美,而不是批评。
能源效率
2024 款宝马 iX5 氢动力
能源消耗(声称)
1.19千克氢气/ 100公里
储能
<5kWh电池
6kg氢气
行驶里程声明(WLTP)
504公里
加油时间
3-4分钟
BMW iX5 Hydrogen 应该进入展厅吗?
从理论上讲,氢燃料电池汽车可以兼具两全其美的优点:既具有电动汽车的安静驾驶和排放,又具有汽油和柴油汽车的续航里程和快速加油的特点。
BMW iX5 Hydrogen 就是此类汽车的典范,它提供了德国品牌所期望的性能,但又不让人觉得像是一场科学实验。
然而,在过去二十年(或更长时间)里,仍然存在一些障碍,阻碍了氢动力汽车的推广——最明显的是,制造成本高,而且仍然没有很多地方为氢动力汽车加油。
宝马表示,即使电池技术不断进步,它仍认为氢燃料电池汽车的价格可以与电池电动汽车持平。
欧洲在建设氢气加气站网络方面取得了令人欣慰的进展,这家德国巨头预计该网络将由重型卡车的需求带动,乘用车可以搭载在重型卡车上。
当然,氢动力汽车要在宝马展厅里出售至少还需要五年时间,而虽然丰田和现代在澳大利亚销售氢燃料电池汽车,但这些汽车通常通过租赁的方式出现在部分企业和市政车队中,而不是直接供公众购买。
如果(且仅如果)这些障碍能够被清除,那么对于喜欢驾驶大篷车或船只游览全国的澳大利亚人来说,氢燃料电池汽车将是一种诱人的汽油或柴油替代品。
但在此之前还有很多事情要做,只有时间才能证明氢燃料电池汽车是否能在更便宜、续航里程更长、充电速度更快的电动汽车浪潮中生存下来。