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BMW梦碎氢动力 遥远的「氢动力」美景


2020-06-06


一提到替代能源(指石油、柴油以外的汽车动力来源),多数读者可能立刻想道的就是Toyota或其他的日本车厂。事实上BMW车厂研发氢气动力已经超过30年,5年前该厂董事会正式宣布将于4年内推出「使用氢动力的量产车款」,最后却没有成真,反而带给BMW重大的亏损,BMW的氢动力计画发生什幺重大失误?未来又将何去何从?

文/Scirocco Pilota

从1970年代后半开启「氢动力研究计画」后,至今BMW已经推出5款以市售车身为架构的氢动力概念车,包括BMW 520(1979年)、BMW 745i Turbo(1984年)、BMW 735i(1988年)、BMW 725i(1995年)与2000年推出的BMW 750hL。而750hL可说是BMW展现最新氢动力技术的代表作,这款车搭载一具排气量5.4公升、可使用汽油与液态氢两种燃料的V12引擎,后座行李厢内则有一个容量为140公升的液态氢冷冻储存槽,一度BMW工程师相信「氢混合动力」是当今最佳的替代用能源解决方案。


BMW梦碎氢动力 遥远的「氢动力」美景BMW集团研发主管Klaus Draeger日前接受德国商业报纸《Handelsblatt》採访公开承认,该集团将不会推出新的测试用氢动力车辆
BMW集团替代能源发展策略突然转向

仅仅就在5年前,BMW集团前执行长Helmut Panke曾在纽约车展的演讲中强调「氢动力」是该集团寻求未来动力来源的不二方向,可同时使用氢能源与普通化石燃料(石油)为混合动力(简称氢混合动力)的BMW产品将于不久的未来与消费者见面。到时候大家可以在BMW的型录上看到氢混合动力版本的7系列与售价!「当氢混合动力车款问世时,我们也会在各地(初期规划为欧洲与北美市场)的经销商装设氢气加气补充设备(如同汽车或柴油车的加油站)以弥补目前北美市场上氢气加油站严重不足的劣势」Helmut Panke曾说。包括GM、Toyota与GM集团过去都相信「氢气」是最有潜力在未来成为石油的替代品,而BMW更是投入研究这个领域超过30年之久!BMW的氢混合动力轿车计画的目的并不仅仅局限于研究阶段,该厂曾设定「要在2008年大规模生产液氢混合动力轿车」的目标。

然而,BMW的氢动力替代燃料计画过去几年却不顺利,甚至成为集团的沈重负担!过去BMW已投入将近20亿欧元在氢动力研究计画,这是BMW将近两年的盈余。Helmut Panke过去主张从以氢燃料电池转换成电力来驱动电动马达的方式(多数其他车厂的氢动力研发方向)改为开发以氢气为燃料的内燃引擎的决定更在事后被认为是一大失策。世界上其他汽车製造厂没有一家认为此举可行,BMW却明确表示他们将集团的未来赌在氢动力汽车上、而且不跟随其他车厂选择的「氢燃料电池」一途;BMW管理层当时认为如果计画成功,未来在「汽车替代燃料」领域中该集团不仅遥遥领先竞争对手、还有机会透过销售混合动力引擎的专利权赚取鉅额利润。


BMW梦碎氢动力 遥远的「氢动力」美景BMW的政策转向使人们对于「氢气内燃引擎」计画的前景有了越来越多的怀疑
技术瓶颈短期无法克服

BMW集团研发主管Klaus Draeger日前接受德国商业报纸《Handelsblatt》採访公开承认,该集团将不会推出新的测试用氢动力车辆,这使人们对于「氢气内燃引擎」计画的前景有了越来越多的怀疑。儘管Klaus Draeger补充表示BMW会继续研究该项技术,但是他的言论不啻是一颗重磅炸弹,因为当初BMW是氢动力的最大支持者。除了BMW之外,另一家德国汽车製造商Volkswagen也宣布不再把重心放在氢动力引擎以及氢燃料电池的开发上,该集团相信目前氢动力汽车不太可能大规模量产。

当BMW执行长Norbert Reithofer 在去年9月的法兰克福汽车展声称「电力驱动将是汽车未来的希望」时,许多人相信他在明确地暗示氢动力车辆已经走到尽头。目前BMW正在德国、英国和美国对600辆电动版本Mini E车型进行大规模测试,这项测试收集的数据将用于研发使用电池动力的「Megacity Vehicle」产品计画。BMW表示「Megacity Vehicle」计画将于5年之内开始量产。

汽车专家预测2015到2020年之间,电动汽车在全球汽车市场佔有率最多为5%。儘管有续航力限制、充电基础建设限制、电池生产能力的短缺以及电动传动系统的高额成本等缺点,外界对于电动汽车的热情却持续增加。消费者与媒体在各大车展上看到概念车,有些人还试驾了一些产品,电动汽车可谓真实存在,但氢动力车辆目前看来仍遥遥无期。


BMW梦碎氢动力 遥远的「氢动力」美景气体状态的氢元素有着「能量密度太低」(即每单位体积的氢气所含能量低于石油太多),就算冷却到零下253度,每单位体积的液态氢所含的能量密度仍只是相同体积石油的25%,这意味着氢动力汽车必需搭载普通汽车大上4倍的油箱
氢动力商用化仍需时间

氢具有非常高的能量密度,释放的能量足以使汽车引擎运转,因此许多科学家预言,以氢为能源的燃料电池是本世纪汽车的核心技术,它对汽车工业的革命性意义就相当于1960年代CPU对于资讯工业一般重要。而且氢为二次能源(可循环使用),既容易取得(直接由太阳能电解海水即可获得)又不导致环境污染,化石燃料的热转换效率仅为25—30%,而氢的燃烧效率却高达600—800%、堪称最理想的汽车燃料来源!然而氢动力也不是完全没有缺点!目前阻止氢动力汽车普及的首要问题就是氢气的储存技术:在室温与室压下,氢是以气体状态存在、而气体状态的氢元素有着「能量密度太低」(即每单位体积的氢气所含能量低于石油太多),就算冷却到零下253度,每单位体积的液态氢所含的能量密度仍只是相同体积石油的25%、这意味着氢动力汽车必需搭载普通汽车大上4倍的油箱(还有维持低温状态的技术瓶颈)才能拥有相同的续航距离,这项技术瓶颈目前仍无法有效克服。

过去几年BMW不断游说欧洲各国政府推动财政奖励政策以建立一条氢能源产业链,但成效十分有限。目前在英国境内只有一座液态氢补给站,它位于伦敦市西部的Wembley——这意味着氢动力车辆不得不在加氢站的周边範围内使用,而就算在德国,类似的液态氢补给站也只有区区6个。而BMW量产出来的氢动力车辆目前也只有100辆,距离商业量产仍十分遥远;BMW预估在德国境内建立2000个液态氢填充点需要花费230亿欧元,如此庞大的财政支出目前德国政府仍不愿意买单。

5年前日本矢野经济研究对《氢燃料汽车市场的开发动向》的调查报告,预测氢动力汽车将于2005年在市场上出现,2008年以后开始大量生产,到了2010年、全球所有氢动力汽车(氢气内燃引擎)的数量将超过4万辆,这项预测目前看来相当失真。在电动车辆与混合动力车型蓬勃发展的现在,氢动力技术看来还有很长的路要走。


BMW梦碎氢动力 遥远的「氢动力」美景目前BMW正在德国、英国和美国对600辆电动版本Mini E车型进行大规模测试,而氢动力版本的Mini早已只字未提
BMW梦碎氢动力 遥远的「氢动力」美景 
BMW梦碎氢动力 遥远的「氢动力」美景BMW开发以氢气为燃料的内燃引擎,导致研发脚步慢于Honda FCX的氢燃料电池技术
BMW梦碎氢动力 遥远的「氢动力」美景过去几年BMW不断游说欧洲各国政府推动财政奖励政策以建立一条氢能源产业链,但成效十分有限
 

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