宝马公司邀请记者仔细参观了其最新两代的燃料电池5系GT原型车之后，还向我们展示了他们之前开发的黑色碳纤维车身的i8原型车，该车配备有长圆柱形的氢燃料箱（见图1）。宝马公司还透露，他们可以将其高科技的i8插电式混合动力车变成科技含量更高的氢燃料电动汽车。

图1  配有氢燃料箱的i8原型车是2012年就产生的，早于宝马公司和丰田公司的联合

据宝马公司动力传动系研究副总裁Matthias Klietz称，氢燃料i8原型车的百公里加速时间仅需6 s，而且这款车出现的时间早于宝马公司与燃料电池开发行业巨头丰田公司的技术联合时间，“i8燃料电池汽车是我们五六年之前就开发的，并且已经投入使用三四年了，期间我们进行了很多测试和验证。”

原型开发

在宝马公司董事会批准了新一代氢燃料电池之后，在工程师们的努力下，具有冲击力的新一代氢燃料电池汽车很快就出现了。不过工程师们宁愿在第一辆i8原型车中寻找有价值的东西去开发新的原型车，而不愿意将这项显得比较笨重的技术直接推向现有的大型运动型越野车SUV或轿车系列车型中去。

i8燃料电池原型车中，有一个大约长3 m、直径0.5 m的圆柱形氢燃料箱，其内部压力高达700 bar（1 bar=0.1 MPa）。动力控制系统和电力电子元器件占据了这辆i8原型车原本通常为4座车厢的整个后排座位区域。“这是一款纯粹的燃料电池原型车，但是，这款车仍然具有180 kW的动力和200 km/h的速度。”Matthias Klietz解释说。尽管这款车从未准备进行量产，却为基于5系GT的两款其他原型车提供了发展跳板。Matthias Klietz相信，这种款式的汽车是燃料电池技术的佳作。　　

被冷却的氢

图2 在5系GT FCEV前置发动机的地方，使用了200～400个氢燃料电池组阵列

图3 5系GT的氢燃料箱可以容纳4.5 kg氢燃料，供应压力为700 bar，行驶距离大约为450 km

以i8为基础的氢燃料电池原型车可储存4 kg液态氢，续驶里程为350 km，之后，如图2、图3所示，最早期的5系GT原型车将氢储存量提高到4.5 kg，因而增加了100 km的续驶里程，这与其他车型的路线完全不同。早在2006年，宝马公司就在其氢动力7系（Hydrogen 7）和第二款5系GT车型上使用了低温氢燃料储存箱。这种储存箱从外部看起来，就像常规的普通储存箱一样，但实际上，它可以在压力仅为350 bar的情况下，存储7.1 kg液态氢，能将车辆的续驶里程提高到700 km，这听起来真是有点不可思议！

两种车型都使用了类似的燃料电池组，同样的电动机驱动后轮，同样的双离合变速器，提供同样的180 km/h的最高时速，可以在8.4 s加速到100 km/h的速度。燃料电池及其外壳、低温液态氢储存箱都是宝马公司自己的技术，后来，宝马公司与丰田公司合作开发了辅助燃料电池系统，并从其合作伙伴那里获得了完全的燃料电池组。

当然，最大的问题可能是基础设施，宝马公司也在积极推进这方面的工作，特别是自2006年开始，氢动力7系让人们相信冷却的液态氢是未来汽车的长期解决方案以来，基础设施就显得更加重要了。宝马公司的一个团队调查了德国慕尼黑周围的加油站，统计了每个加油站能提供的燃料数量，然后通过新欧洲行驶循环(NEDC)有关汽车加油的统计数据，对其进行计算和对比分析。他们希望能用真实的数据告诉人们，氢燃料在使用中的优势。“一个汽油燃料加油站每天能供应让汽车跑大约10万km的能源，而采用700 bar压力下的液态氢，同样的里程，汽车需要的液态氢可能只有汽油的50%了。” Matthias Klietz说到。

德国现在只有50个加氢站，不过好消息是，德国计划到2023年将其发展到400个，之后还会更多，这对于宝马公司来说无疑使其信心倍增。

30多年的“隐性”发展

鉴于氢燃料电池汽车在本质上还是一款电池电动汽车，只是利用氢燃料作为按需供电的一个更大的动力电池而已，它的行驶也就类似于电池电动汽车。
宝马公司负责开发工作的董事会成员Klaus Fröhlich说：“以前曾经有人问我们，在氢燃料电池汽车的开发方面，宝马公司是否做的晚了？实际上，过去我们做了大量工作，但却没有发布这方面的详细信息，因为我们和其他厂商一样，不是总会将我们开发的东西全部投入量产。在燃料电池方面，我们其实已经工作了30多年。”

图4  5 系GT FCEV的测试工作在宝马公司位于法国南部的米拉马斯测试场进行

“像i8氢燃料电池原型车、燃料电池5系GT原型车等，这些都属于研究型汽车，这些车型开发出来之后主要用于测试试验和验证（见图4）。当然，这样工作的目的不仅仅是关于驾驶乐趣，而是关于怎样在将来以适当的价格水平，应对革新创造和客户兴趣。”

在燃料电池5系GT原型车的车厢内部，似乎也没有什么明显的区别，除了在后备箱的电力电子器件占据了一些放行李的空间之外，也没有什么不太熟悉的东西。进入座舱，按下“起动”按钮起动车辆，将“Drive（驱动）”拉向标准宝马自动档档位，然后你就只是在驾驶一辆双踏板的汽车了。

与这款车的标准版本相比，燃料电池5系GT原型车明显要重一些，Matthias Klietz承认，这款车很容易超重100 kg，不过对于一款早期的原型车而言，这是正常的。但是，其驾驶性能仍然平稳轻快，如果不是非常快速的话。相比之下，奥迪A7比这款车的功率要大（170 kW与150 kW的区别），油门响应也更轻快，特别是在低转速的情况下更是如此，但是，宝马公司的车也并不差，动力的追求也许不是重点。

宝马公司宣称他们的氢燃料电池汽车有8.4 s的百公里加速时间，如果在非常炎热的一天，车里坐着3个人，并且汽车已经行驶了几个小时的情况下，百公里时速加速时间大约是10 s。“当然，我们可以做到更快，但是，输出动力受到你在其中放置的电池数量的影响。我们所谈的是行驶距离200～400 km的燃料电池组，这完全取决于你想达到的动力
水平。”　　

效率比较

也许燃料电池汽车并不像你所期待的那样安静，因为其中有服务于电池和燃料电池组的冷却风扇，另外还有将空气强制送入电池组加速电力生产的风扇，不过这些风扇并不十分扰人。

事实上，来自于原型变速器的齿轮喧嚣远比来自于燃料电池组或电动机的噪声更令人厌烦，尽管宝马并不认为这些并非是在生产中不能克服的东西。
对于外行而言，踩下油门踏板，“告诉”燃料电池组将氢从储存箱送到阳极板，在那里，每个氢原子被分解成质子和电子，质子移动穿过聚酯细胞薄膜达到另外一端带负电的阴极，在那里，它们与氧发生反应（氧是用风扇强制从大气中送到电池组的），生成水汽。与此同时，被分离的电子给汽车供应电力。一切都那么完美。

从效率上来看，一款良好的汽油发动机的效率大约是36%，再往上提升每一个百分比都困难重重，而一款新的燃料电池的效率则是65%，虽然当其温度非常高的时候，效率可能会降低到45%，因为热量和压缩机风扇是造成效率下降的原因，但不管怎样，这仍然比内燃发动机的效率要高得多，而且其排放也仅仅只是热量和水汽，非常的环保——这也正是当今社会大家所共同追求的目标。

氢燃料汽车在宝马公司寄予很高的期望。在未来汽车市场上，丰田公司和现代公司也许很快就会发现自己将会面对一个强有力的竞争对手。