憑借高功率重量比、工作溫度低和保養(yǎng)方便等優(yōu)勢,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)受到了車企們的青睞。
參考下圖,相信大家會更好理解這個過程。
除了看發(fā)電功率外,衡量燃料電池系統(tǒng)性能還要看體積功率密度,遺憾的是,寶馬暫未公布這套燃料電池系統(tǒng)的更多細節(jié)。我列舉了幾款氫燃料電池系統(tǒng)的數(shù)據(jù)(下表),從中不難發(fā)現(xiàn),豐田第二代Mirai的體積功率密度很有看點,或許寶馬iX5(參數(shù)|詢價) Hydrogen這方面也有不俗表現(xiàn)。
各車企氫燃料電池系統(tǒng)性能對比 | |||
車企 | 代表車型 | 體積功率密度(kW/L) | 發(fā)電功率(kW) |
長城汽車 | 未知 | 4.2 | 95 |
上汽大通 | 上汽MAXUS EUNIQ 7 | 3.7 | 92 |
本田 | CLARITY FUEL CELL | 3.12 | 103 |
豐田 | 第二代Mirai | 5.4 | 128 |
現(xiàn)代 | NEXO | 3.1 | 100 |
從上圖不難看出,氫燃料車“過火”后車身基本完整,而汽油在燃燒過程中會向下流,所以與儲氫罐搭配的“排空策略”有助于提升氫燃料車的安全性。
上文提到了相比電池電動車,可媲美燃油車的補能速度是燃料電池車的優(yōu)勢之一,不過當(dāng)儲氫罐內(nèi)的氫氣被消耗殆盡時,就無法為燃料電池供氫了,所以一般情況下,用戶無法將儲氫罐里的氫完全用盡。
值得一提的是,眼下寶馬正與博世聯(lián)手開發(fā)一種扁平而非圓柱形的氫氣罐。目的是希望這種新型儲氫罐能像電池包一樣,“躺平”在車輛前后軸之間,為座艙和車內(nèi)設(shè)計節(jié)約空間。
看到這,相信“眼尖”的朋友發(fā)現(xiàn)了一個細節(jié),寶馬iX5 Hydrogen的氫燃料電池系統(tǒng)功率為125kW,電驅(qū)單元最大驅(qū)動功率為275kW,中間的差值怎么解決?
寶馬iX5 Hydrogen的動力電池容量為2.3kWh,較寶馬5系GT氫燃料概念車上的1kWh有了大幅提升,而行車過程中,燃料電池也會為動力電池充電,并保持后者的容量在60%-80%之間。另外,緊急情況下動力電池能支持iX5 Hydrogen純電行駛10-15km,儲氫罐壓力不足無法供氣時,它就是最后的救命稻草了。正是有了兼職放電和儲能的動力電池,燃料電池車可以說是“電-電”混動車型。
○氫燃料電池的前路依舊崎嶇?
曾在2018年計劃與現(xiàn)代汽車合作研發(fā)氫燃料電池汽車的奧迪,在2020年決定放棄氫燃料電池汽車,同年奔馳也宣布終止氫燃料電池乘用車的研發(fā)計劃。而受銷量低迷和配套設(shè)施不完善等因素影響,本田選擇在2021年停產(chǎn)CLARITY車型。
不過由小規(guī)模量產(chǎn)到實現(xiàn)普及,氫燃料電池車還有很長的路要走,一來是燃料電池生產(chǎn)成本很難在短期內(nèi)快速下降,二來制氫、運氫、儲氫和加氫等配套設(shè)施還不夠完善。雖然歐洲《替代燃料基礎(chǔ)設(shè)施指令》(AFIR)計劃到2030年,將交通干道上的700bar(70MPa)加氫站間距縮小至150km,我國也將氫能劃入了國家重點戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),但目前全球氫能產(chǎn)業(yè)距“相對完善”的狀態(tài)還有很長距離。現(xiàn)階段,量產(chǎn)氫燃料電池車的意義,或許更多體現(xiàn)在技術(shù)研發(fā)與儲備方面。
寫在最后
作為新能源技術(shù)中的一環(huán),iX5 Hydrogen的小規(guī)模量產(chǎn),對寶馬的相關(guān)技術(shù)研發(fā)意義深遠。僅從目前公布的信息來看,這款車在技術(shù)上與其他氫燃料電池車大同小異,不過從中能看到寶馬對駕駛與性能的追求,而在續(xù)航和補能效率等方面,“氫”也有著比電池電動車更友好的一面。那么看官們期待氫能源走進咱們的日常嗎?歡迎在評論區(qū)給我留言哦。(圖/文 汽車之家 馬一凡)
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