■ 和豐田共同研發的成果：氫動力燃料電池技術

　　大概在30多年前，寶馬就已經開始了將氫氣作為能量載體的研究，2006年的時候品牌推出了首款量產的可用于日常駕駛的氫動力豪華轎車7系Hydrogen，限量100臺。不過在當時，氫燃料還是以液態的形式儲存于燃料罐中，并且V12雙燃料發動機直接燃燒氫燃料來獲取動力。而經過了超過15年對氫動力燃料電池的研究之后（氫氣并非再用于發動機直接燃燒，而是轉化成電能儲存在蓄電池中并驅動電動機），寶馬終于在這一技術領域中尋得了最佳的合作伙伴——豐田，并在其發展上起到了里程碑式的突破。

『寶馬2006年的時候就推出了氫動力的7系Hydrogen，限量100臺』

　　在此次寶馬2015創新日期間，寶馬首次展示了集團在氫動力燃料電池驅動領域的研發成果，其包括兩臺以5系Gran Turismo為藍本的原型車和一臺僅用作試驗的基于寶馬i8打造的超級跑車。有關后者，目前僅有的數據表明該車最大功率達到256馬力（188kW），其他數據一概不得而知，并且寶馬官方也證實了該車僅為i系列的試驗用車，不會量產。

1/什么是氫動力燃料電池車？

　　氫動力燃料電池電動車（Fuel Cell Electric Vehicle）簡稱為FCEV，這項技術是將儲氫罐中的氣態氫轉換為電流和水蒸氣，然后使用電流來驅動電動機，這也是它和過去直接將液態氫燃燒從而驅動車輛的氫動力汽車最大的不同。目前已經量產并上市的氫動力燃料電池電動車僅有豐田Mirai一款，但是考慮到品牌定位的差異，寶馬的氫動力燃料電池車產品會需要更多的研發時間以尋求獲取更好的產品品質。

『豐田Mirai是目前唯一已經量產的氫動力燃料電池電動車』

　　2013年年初，寶馬集團和豐田汽車正式達成戰略合作關系，這一合作也正式為了FCEV驅動技術的研發而來。當初的合作目標是在2020年之前完成首批經過檢驗的組件，目前看來這一步的進度已即將完成。此外，成功推出FCEV量產車的前提條件老生常談，還是要在市場上推進氫動力基礎設施的建設，這也是寶馬集團和豐田汽車要在接下來共同制定行業技術標準來推動發展的重點方向。

2/寶馬的氫動力燃料電池技術包括哪些組成部分？工作原理？

　　一臺功率為245馬力（180kW）的電動機、作為臨時存儲器的高功率電子轉換器以及高壓蓄電池，這些很容易理解。前軸和后軸之間的管型氫氣存儲器是整套系統的一大難點，活動上推出的兩臺基于5系Gran Turismo分別搭載了符合全球工業標準的基于CGH2 700bar壓力的儲氫罐以及寶馬自由專利的CCH2低溫350bar壓力存儲罐技術的儲氫罐，前者可以存儲710kg的氣態氫，而后者僅可以存儲350kg氣態氫。

　　據了解，寶馬的下一步會將FCEV產品全部換成基于CGH2 700bar壓力的儲氫罐。按照官方標稱的燃料消耗量計算，目前寶馬的FCEV產品氫燃料消耗量為1kg/100km，最大續航里程為710km。

　　另一個技術難點則是燃料電池堆棧，其核心則是特殊的“電解質薄膜”。在FCEV產品中，氫燃料并不是利用燃燒來獲取能量的，而是利用氫氣跟氧氣在化學反應過程中的電荷轉移來形成電流的。用來拆分氫氣的“電解質薄膜”也是燃料電池研究領域金字塔頂端的技術壁壘。

『燃料電池堆棧是最尖端的技術，寶馬與豐田合作后，豐田提供該組件』

　　由于氫分子的體積非常小，可以透過“電解質薄膜”的微小孔洞游離到對面去，在這個過程中，兩側的電極板會將氫氣拆分成帶正電的氫離子和電子，將氧氣拆分成帶負電的氧離子和電子，電子在電極板之間形成電流，兩個氫離子和一個氧離子結合成水，這就是反應的廢棄物，而這一整套運行的邏輯，就是發電的過程。

　　寶馬FCEV的整套燃料電池堆棧每一個均由200-400片“電解質薄膜”組合而成，每片的儲電能力為0.52kWh，其總成正是由豐田生產，考慮到豐田僅在燃料電池堆棧技術上就經歷了十幾年的技術優化，其目前的產品已經比2008年推出的產品在發電效率上足足提升了2.2倍，達到全球頂尖水平，因此直接以合作形式采用豐田的產品無疑是明智的選擇。

3/充氣方式及效率？

　　目前寶馬擁有自主研發的全球唯一的一臺移動氫燃料加注站，同樣可以通過CGH2標準700bar壓力對FCEV產品進行燃料加注，整個過程被控制在5分鐘之內。目前全世界已有多個國家已經建立了數量相當可觀的加氫站，但其中的大部分仍為CCH2標準的300-350bar加注壓力。在這些國家中日本是毫無疑問的最積極者，其在2015年已經建立了100座加氫站，而在2025年，全日本的加氫站數量更是要達到800座之多。

『寶馬擁有全世界唯一一座移動式700bar CGH2等級快速加氫站』

　　中國市場上，加氫站建設的決定權目前仍然在“兩桶油”手上，根據寶馬官方的介紹，目前和中國政府的洽談正在持續開展中。早前中國當局已經決定建立加注壓力為350bar的CCH2標準加氫站，但由于看到國際上行業形勢均向著更高的CGH2 700bar壓力標準發展，遂已決定將來直接建設700bar壓力的加氫站，并且從2020年起逐步開展加氫站的建設工作。

4/未來的展望：即是單一產品，也是車輛架構之一

　　目前寶馬的氫燃料電池驅動技術仍在持續研發中，具體量產車型的上市時間仍然遙遙無期，更實際的來說，這項科技對寶馬而言仍然可以看做是一項技術儲備，是其“高效科技”戰略中的重要一環。未來寶馬或許會推出和5系Gran Tourismo原型車一樣的FECV產品，并不采用傳統的內燃機，完全以氫燃料電池驅動車輛行駛，這已是可預見的。

　　之前提到過此次推出的基于i8所打造的FCEV超跑車型，雖然作為實驗性產品并不會量產，但這也預示著寶馬氫燃料電池驅動未來同樣會作為一個單獨的組件來強化現有的車型，就和插電式混合動力系統一樣。從官方提供的信息來看，擁有這項技術的混合動力車型會帶有一組1000kWh的高壓蓄電池作為臨時存儲器，而在和傳統的插電式混合驅動方案相比，氫燃料電池驅動技術在體積上更占優勢，并且其零排放的續航里程可以更長，稱得上是最高效環保的混合動力解決方案。（文/汽車之家 黃正橋）

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