纯电驱动已广受认可，宝马为什么还要“赌”氢燃料？
邱, 锴俊
补能4分钟，续航500公里——这不是电动汽车，也不是燃油车，而是兼具纯电驱动体验、使用零排放，同时又有媲美燃油车补能速度的燃料电池汽车。
10月17日，宝马集团把首批iX5氢燃料电池汽车带到了中国，向媒体提供上路试驾体验。除了有上述的续航和补能体验外，宝马iX5氢燃料电池汽车总输出功率295千瓦，百公里加速不到6秒，并且还有宝马车型标志性的操控体验。
这批iX5氢燃料电池汽车基于纯电动iX5打造，是用于试点的工程车，总计近100辆。今年年初开始，这100辆氢燃料电池汽车就在欧洲、日本、韩国、美国等地验证了车辆表现。
宝马集团希望通过这批试点车型，展示宝马在氢燃料电池驱动系统领域的领先研发实力，验证氢动力汽车的日常可用性，并为潜在的量产产品积累必要的经验和知识。
当前，全球节能减排技术路线中，纯电驱动已经获得广泛认可。但是显然，在通往零排放出行的道路上，宝马集团除了纯电动汽车，还有氢燃料电池汽车这一选项，并且认为是与纯电驱动技术完美互补的方案。为什么他们要保留这一选项？他们会怎么推进氢燃料电池汽车的研发和应用？氢燃料电池汽车距离量产还差什么？
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牵手丰田，深度自研
敢“赌”氢燃料电池汽车，首先是因为宝马是氢燃料电池专家。
在氢能源动力系统研发方面，宝马集团已积累40余年经验，拥有超过20年的氢燃料电池技术研发经验。在氢燃料电池系统问世之前，以氢气为动力的内燃机已经开始应用。
近年来，宝马集团联手丰田汽车，联合开发氢燃料电池系统。到如今的试点车型阶段，宝马集团从丰田汽车公司采购燃料电池单体，燃料电池系统和车辆本身的开发和生产将由宝马集团进行。
比如，高性能燃料电池系统由位于慕尼黑的氢能技术中心生产；电堆壳体在宝马集团兰茨胡特工厂的轻金属铸造车间制造；为燃料电池电堆输送氢气和氧气的压力板同样来自于兰茨胡特工厂；BMW iX5氢燃料电池车则在宝马集团位于慕尼黑研究创新中心（FIZ）的试制产线中生产制造。
宝马集团传统的供应体系也能助力氢燃料电池系统的开发试制。传统内燃机搭载了如空气增湿器、空气过滤器、控制单元和传感器等技术功能。在此基础之上，宝马集团为全新氢燃料电池系统专门开发了氢气部件，如空气压缩机和高压冷却泵等。
作为老牌豪华车企，宝马做任何新车型，都会经历长期的车型测试和验证。
早在44年前，宝马集团就推出了首款以氢为动力的研究车辆BMW 520h。此后，宝马又研发出了自己的燃料电池、开发了氢能7系、5系GT氢燃料电池车、BMW i Hydrogen NEXT氢燃料电池概念车、BMW iX5氢燃料电池原型车等等。
1979年宝马推出的内燃机和氢动力双动力的520h
还不止于此，如同宝马推出纯电动车型一样，他们在量产卖车之前，还会做一批试点车型，全球去跑，验证测试。
2023年3月，宝马集团生产出来近100辆BMW iX5氢燃料电池车试点车队，在全球进行车辆展示与试用。
10月17日来到中国的iX5氢燃料电池车，就是这100辆中的几辆。
iX5氢燃料电池车在中国展开测试
BMW iX5氢燃料电池车，动力系统是怎样构成的呢？
我们可以把它理解成一套氢燃料电池发电直驱+电池放电驱动的混动系统。
一方面，iX5氢燃料电池车由两个储氢罐、一个燃料电池系统组成了一套发电系统。储氢罐有两个，分别位于车辆的中轴和接近座椅的下方，由CFRP（碳纤维增强型复合材料）制成，压力达到700巴，可容纳近6千克的氢气。燃料电池系统位于前舱，能够提供125千瓦（170马力）的电能。
另一方面，在行李舱下方，iX5氢燃料电池车有一块高功率动力电池，电量不超过5kWh，可以提供最高170kW的瞬时功率。这块动力电池扮演的角色和混合汽车的动力电池类似——它能回收制动能量回收系统产生的电力，当超车或加速时，也能和燃料电池一起为车辆提供动力。
iX5氢燃料电池车的动力系统
在驱动环节，BMW iX5氢燃料电池车采用了第五代BMW eDrive系统，电机功率295kW，可以6秒内完成百公里加速，保证宝马独有的驾驶性能。
从这里也能看出，氢燃料电池汽车，也是纯电驱动。
换装氢燃料电池系统之后，BMW iX5氢燃料电池车重量与同级别插混车型差不多，但比纯电动车型要轻得多。
《电动汽车观察家》也对BMW iX5氢燃料电池车做了简单试驾。驾驶体验和一款电动汽车没有区别，加速响应快，推背感强，噪音很小。行驶中，车辆除了排放水蒸气外，不排放任何废气。
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另一种选择
布局氢燃料电池汽车，还基于宝马对于消费者需求把握和能源供给前景的预测。
在10月17日的试驾活动上，宝马集团氢燃料电池技术及汽车项目负责人Juergen Guldner和中国媒体做了沟通。
Juergen Guldner
Juergen Guldner认为，纯电动汽车和燃料电池汽车是相辅相成的。在技术上，两者都是电动汽车，只不过燃料电池汽车可以快速补能。在客户需求层面，纯电动可以满足大部分需求，但不是全部需求。两者结合，能够更快降低碳排放。在基础设施方面，同时建设充电站和加氢站，比单纯建设充电站更加经济。在能源系统方面，尽管氢燃料电池汽车效率可能不突出，但是成本和可行性更重要。在原材料方面，氢燃料电池汽车的材料更为丰富，供应链更有韧性。
他分别就这几个问题做了论述。
补能速度不必多说。在客户需求层面，他举了四个例子，来证明纯电动无法满足所有需求。他说，对于充电设施使用不便的客户、需要经常出远门的客户，寒冷地区的客户，以及经常使用拖车的客户而言，纯电动汽车无法满足客户需求，但氢燃料电池汽车可以。
这次宝马iX5氢燃料电池车试点车队，就既覆盖了极端低温的北极圈，也覆盖了45℃的高温沙漠路况，车辆的燃料电池驱动系统表现一样稳定出色。特别是寒冷地区也没有什么衰减。
在基础设施方面，他分享了一个预测，对比充电站和加氢站建设成本，在初期，充电站的成本低，但是后续越来越高；但是，加氢初期高，后期则是线性增长。就服务2000万辆车而言，充电站基础设施建设需要510亿欧元，但如果建加氢站，则只需要400亿欧元。
到2050年，如果全部都是纯电动，需要1.56万亿欧元投资到基础设施上，如果有低比例的氢燃料电池汽车，则只需要1.24万亿欧元，如果有高比例的氢燃料电池汽车，投资会进一步降低到1.03万亿欧元。
其原因是，随着电动汽车保有量的增加，充电站建设还需要对电力网络做扩容、改造，因此，成本会日益上升。
在能源系统视角看来，由于氢燃料电池汽车需要更多转换，所以效率确实更低。但是，由于一些地区可再生能源产量提高，可以用来生产氢气的能源是富余的，有时是免费甚至是负价格的。在德国，2022年没有进入电网的能源约为5.8TWh，可以用来生产10万吨氢气。在中东等阳光充足的地区，通过太阳能光伏发电再制氢，应用于氢燃料电池汽车，能驱动的里程，和在德国太阳能光伏发电给电动汽车充电的里程差不多。
从原材料供应视角看，燃料电池汽车所需要的材料比纯电动汽车少100kg以上，电池材料比纯电动电池材料小90%。对于氢燃料电池所独特使用的铂金，如今已经实现了很高的回收率。因此，使用氢燃料电池汽车，能够让材料供应更加多样化，也更有韧性。
正是因为如此，宝马集团坚定认为，未来零排放出行技术路线中，应该有氢燃料电池汽车的一片天地。Juergen Guldner没有给出具体的预测，但他表示，在重载领域，垃圾车和长途公共汽车，大部分车辆将是氢动力汽车，而纯电动将占更小的份额。在乘用车市场，在乘用车领域，大多数将是纯电动，但是也会有一部分氢燃料电池汽车，特别是在个人出行场景中。
宝马集团是这样想的，也是这样做的。宝马集团在慕尼黑研发中心小规模生产了BMW iX5氢燃料电池车。过去四年中，宝马集团对iX5氢燃料电池车按照量产标准，完成了所有必要开发步骤，包括完备的模拟及碰撞测试、单个组件的实验室测试以及封闭场地的整车测试等。
在技术、产品成熟度上，iX5氢燃料电池车已经非常接近量产车。那么，宝马的氢燃料电池汽车量产上市，还差什么呢？
03
离量产还差什么？
Juergen Guldner在交流中表示，氢燃料电池汽车量产上市，有两大障碍。
第一是成本。但他表示宝马有信心能够把成本进一步的降低。从技术的角度来看，氢燃料电池车的很多零部件，跟燃油车是完全通用的，包括它的空气系统、制冷系统、压缩机等等。
宝马的供应商也非常熟悉这些系统，可以提供我们可以通用的传感器、轮胎等等相关的零部件。
iX5氢燃料电池车上搭载的燃料电池系统
另外，他认为氢燃料电池技术会和卡车、巴士，甚至是飞机通用。这就意味着能够实现规模经济，进一步的去降低成本。
目前宝马在生产的氢燃料电池汽车，都不是批量的，因此也还没有考虑到中国寻找更加经济的供应商。
第二个障碍是基础设施不足。“我们期望全球的加氢基础设施会进一步的扩张，在未来5~10年会达到一定的规模，这样的一个基础设施的规模是我们进行量产的一个先决条件。”Juergen Guldner说。
加氢站不足被认为是氢燃料电池汽车发展主要障碍
目前，根据国际氢能委员会截至2023年3月的统计，全球活跃的加氢站点超过1000个，其中亚太地区最多，有超过650个，欧洲和中东地区276个。
Juergen Guldner也没有给出加氢站具体的量产门槛值。他只是说，“我们要求加氢站非常便利，离要么是离居民区非常近，要么是离工作地点非常近，或者是在通勤途中有这样的设施……
另外，加氢站要形成网络，在出差的时候也可以非常方便地补能。我们预计在未来8~10年之内，大多数的国家都能够建立起这样一种比较便捷的网络，不仅是为商用车提供服务，也可以为乘用车提供补能服务。”
对于加氢站，一个好消息是，全球的氢气、加注等标准已经统一。
Juergen Guldner就表示，在宝马集团全球测试氢燃料电池汽车，包括在中国测试时，都用了本地的加氢站来加氢。“燃料本身的标准、包括纯度都有国际标准，包括加氢设备接口，还有通讯协议，在国际上都是有一致标准的，反而比我们在本地去充电更容易一些。”
和宝马类似，中国主管部门和汽车业界，不少人也支持氢燃料电池汽车的技术路线。
不过，近几年来，即便是在北京冬奥会、全国开展示范等项目的支持下，氢燃料电池汽车发展仍然低于预期。
根据工信部委托中国汽车工程学会等部门制定的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，中国燃料电池汽车发展目标，由1.0版本的2025年达到5万辆，提升至10万辆，到2035年，要达到100万辆左右。《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》中，同样提出的到2025年燃料电池车辆保有量约5万辆的目标。
但是，截至2023年6月，中国燃料电池汽车累计推广量近1.5万辆，距离5万辆目标还有不小距离。
回到宝马，该公司也没有给出具体的燃料电池汽车量产时间表和规划，只表示会相机而动。大企业和大国一样，不能接受技术路线选择上的失败，所以，只要资源够，它们总是会多留一手。
