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宝马加“氢”,旧世界的新“路数”

2023-05-06 12:56:05 129

摘要:一面是身处“C位”的锂电池汽车,一面是被频繁“谢幕”的燃油车,前浪与后浪的激荡之间,氢燃料电池车的舞台中心似乎正在发生偏移。回顾整个上海车展,氢燃料电池车的存在感其实不高。细数下来,零星几辆:宝马BWM iX5 Hydrogen、丰田第二代...

一面是身处“C位”的锂电池汽车,一面是被频繁“谢幕”的燃油车,前浪与后浪的激荡之间,氢燃料电池车的舞台中心似乎正在发生偏移。

回顾整个上海车展,氢燃料电池车的存在感其实不高。细数下来,零星几辆:宝马BWM iX5 Hydrogen、丰田第二代Mirai、现代N Vision 74概念车、深蓝SL03氢电版,在一众以锂电驱动的新能源汽车的“包围”下,氢燃料电池车多少显得有些单薄。

这样的局面也反映了当下汽车行业对于氢燃料电池车的整体态度:看衰者嗤之以鼻,看好者甘之如饴。例如,特斯拉CEO马斯克曾形容氢燃料电池“极其愚蠢”,大众集团CEO赫伯特·迪斯也曾表示:短期内还看不到氢燃料汽车的前景;而看好者阵营则认为,纯电动绝不是未来汽车发展的唯一方案,甚至将氢能源视为“未来汽车发展的终极路线”。

而在宝马看来,氢燃料电池一定会是纯电动汽车的重要补充,也是未来宝马新能源汽车技术的又一重点。截至目前,宝马集团已经积累了40余年的氢能源动力系统研发经验,并且拥有超过20年的氢燃料电池技术研发经验。本次车展上BWM iX5 Hydrogen的亮相正是宝马在氢能源领域数十年积累的具像化体现。

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技术优势在哪?

抛开成本、基础建设等因素,宝马的氢燃料电池车——BWM iX5 Hydrogen其实已经相当成熟。这种成熟不仅体现在产品端,也体现在生产端。

根据资料,BMW iX5 Hydrogen车型以第五代BMW eDrive电力驱动系统为基础打造。这一系统是宝马在2020年推出的面向新汽车时代的专属电驱系统,相比于上一代驱动系统,功率密度提高了约30%。在电池方面,第五代BMW eDrive电力驱动系统的电池包系统能量密度达154 Wh/kg,远超同级别的奥迪e-tron和奔驰EQC。

在此基础上,BMW iX5 Hydrogen的最大总输出功率可以达到275千瓦(374马力),百公里加速6秒内。要知道,宝马X5的3.0T燃油版的最大输出功率也仅为250千瓦。

值得注意的是,这一驱动系统并非是宝马氢燃料电池车的“专利”,而被广泛应用于宝马旗下的纯电动汽车和混动车型。这就意味者,在氢燃料电池车的结构设计上,宝马保留了其纯电、混动车型的特点,因此当氢燃料电池车存在量产机会时,其生产成本会因此大大降低。

与此同时,BWM iX5 Hydrogen还集成了与丰田合作开发的氢燃料电池技术,其中,核心部件燃料电池堆栈便是丰田提供的产品。WLTP工况下可以达到504公里的最大续航里程,即便是在极寒环境中测试,这一数据也基本保持不变。相比于一到冬天就“打折”的纯电动汽车,BWM iX5 Hydrogen几乎不受气温影响。

此外,氢燃料电池车本身并不需要高压动力电池获取能量,而是通过车辆自身配备的氢能直接提供动力,在这样的背景下,车辆加氢的时间仅需3-4分钟,远远低于同级纯电汽车的充电时间。并且,供应氢燃料电池所需的氢气储存在两个由碳纤维增强型复合材料制成的700巴压力罐中,两个压力罐可容纳近6千克的氢气。

宝马集团氢燃料电池技术及汽车项目负责人Juergen Guldner曾表示:“氢燃料电池驱动系统兼具两种驱动系统的优势,且不受季节变化和室外温度的影响。既能实现纯电车型的零排放出行,又在使用感受上与燃油车无异,长途驾驶仅需短暂停留便可充满燃料。”

从这个层面来看,宝马当前对于氢燃连电池车的“再提及”以及长期以来在氢能源领域的深耕,绝非是提升存在感的一种“噱头”,而是真真正正地在技术上提出优势,在市场上填补空缺。

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技术之外的“瓶颈” 但与此同时,必须承认的是,对比纯电汽车近年来逐渐走向“成熟期”,氢燃料电池车的整体发展仍处于“婴幼儿”阶段。并且,由于成本、技术、储存运输等现实困境,氢燃料电池车在普及上非常依赖政策扶持和引导。

据中国汽车工业协会发布的数据显示,2022年全年燃料电池汽车产销分别达到3628辆与3367辆,不足纯电汽车的零头;截至目前,全国的加氢站数量仅为350座。可以看到,尽管是在政策扶持之下,氢燃料电池车的市场应用和配套设施目前仍十分有限。

事实上,对于氢能源的研究,宝马从1979年开始,丰田从1992年开始,现代从1998年开始,巨额的时间和金钱花费,但真正实现落地甚至量产的车型屈指可数。投入成本与产出完全不成正比,也无怪乎氢燃料电池一直处于市场边缘了。

要知道,任何产品的大规模量产所需要的,一是技术可靠,二是成本够低。尽管发展到如今,氢燃料电池的技术本身已经相对成熟,但是成本问题始终得不到解决。

由于氢气本身的化学特质,其制作和运输成本非常高昂。据了解,目前市场中主流的氢能由灰氢、蓝氢和绿氢三种,分别通过电解水、化石燃料能原料制造,其制氢成本远超普通燃油及电能;同于,基于氢气易燃易爆炸的特性(爆炸极限为4%-74.2%),其运输条件也颇为苛刻。

高昂的成本带来的是高于市场预期的价格。数据显示,相比于同级燃油车和锂电池车型,氢燃料电池车的售价普遍要高2-3倍。以丰田Mirai为例,其进口形式在国内的其售价达74.8万元,远远高于丰田燃油车的售价。并且,原料的价格也不便宜,目前加氢站的加氢费用平均每公斤高达60~70元,而一辆氢燃料电池加满一般需要5公斤左右,放在当下的市场来看,竞争力微乎其微。

未来,氢燃料电池车能否复制锂电池电动汽车的故事,我们尚未可知。但对于宝马、丰田等在氢能源上走得较为靠前的企业来说,对于氢能源的研究有着市场之外的更为深刻的内涵。

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锂电之外的另一种可能

此前,宝马集团曾制定了清晰的目标:到2030年,宝马集团计划将单车全生命周期碳排放较2019年降低40%,其中供应链端降低20%、生产层面降低80%、使用阶段降低50%,减碳总额达2亿吨;到2050年实现气候中和。而要想实现这一目标,仅仅靠电动汽车显然并不够。由于电动汽车本身所存在的局限,目前来看电动汽车也并不适用于所有场景。

在宝马集团董事长齐普策看来,未来汽车产业将长期保持纯电动、混动、汽油机和柴油机、合成燃料以及氢燃油电池物种驱动方式并存。多样性不仅意味着多种可能,也能够加强企业和市场的韧性。这样的认识事实上也与目前行业内对于未来出行的共识是吻合的。

宝马集团董事长齐普策

另一方面,对于宝马这样高站位的、全球性的企业来说,创新力与引领力一定是它最在意的也最核心的部分。

在这样的背景下,宝马需要有一种靠前的、突破性的技术路线,对未来做一些前瞻性的思考和布局。而以BWM iX5 Hydrogen为表征的氢燃料电池车正承担着这一使命,毕竟“预测未来的最好方式是去创造它。”

可以看到,在汽车行业面向未来的过程中,宝马并不打算轻装上阵。同时,在世界不可再生资源日益减少的情况下,汽车产业的低碳化越来越成为不可替代的优势。谁更早迈出这一步,谁就能占据先机。毕竟,谁也不知道氢能源会不会是下一个“锂”呢?

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