寶馬氫能汽車的技術重心和推廣策略
國際化的供應鏈,全球化的市場定位。
10月17日(北京),寶馬集團首批BMW iX5氫燃料電池車在國內首次上路試駕,向中國媒體全方位展示了寶馬氫動力汽車與純電動汽車相差無幾的駕駛體驗,驗證了氫能源作為未來電動出行領域重要選擇之一的技術可行性。此前,BMW?iX5也已在歐、日、韓等全球各地進行了路試,展現了其全球化的市場定位。
能景研究結合寶馬集團在氫能汽車技術研發、推廣歷程等方面的資料,對寶馬布局氫燃料電池汽車路線的動機、技術進展、推廣策略進行梳理歸納,以供行業參考。
01寶馬的電動化轉型:純電、氫電同步發展
當前,寶馬集團正對其全系汽車產品進行電氣化轉型,且已在純電路徑上有了較大進展。在純電動汽車方面,2022年度寶馬共售出了約21.6萬輛純電動汽車,占總交付量的9%,并規劃到2025年將這一占比提高到30%以上,到2030年超過50%。
同時,寶馬集團當前正在充分挖掘所有細分車型市場的電動化潛力,預計新寶馬5系的全電動變體也將在2023年投放市場,MINI和勞斯萊斯也預計將在2030年推出全電動品牌。寶馬集團同時也高度注重氫燃料電池汽車的研發布局。
寶馬集團認為,燃料電池技術與純電驅動技術完美互補,在充電設施缺乏、高頻次長途出行、氣候寒冷地區等場景下,氫能源相較于純電驅動能更好滿足客戶需求;而且完全依賴單一驅動技術,在未來可能會陷入新的依賴關系。因此,寶馬集團同步推動純電驅動技術及氫燃料電池技術的研發,以應對未來消費者對可持續出行的多樣化需求。此次試駕的BMW iX5氫燃料電池車就是其系統性推動氫動力技術發展的集大成者。
02寶馬的氫動力系統研發:引進電堆技術、側重系統集成
在氫能源動力系統研發方面,寶馬集團已積累40余年經驗,在氫燃料電池技術路徑上也已有超過20年的研發歷史。在開展氫燃料電池系統研發之前,寶馬便已有了氫內燃機系統研發應用的相關基礎,為氫能系統及零部件的設計積攢了經驗。
近年來,寶馬集團又聯手豐田汽車,聯合開發氫燃料電池系統,將豐田的燃料電池電堆用到寶馬自身設計的系統當中。與豐田以氫燃料電池為核心的研發方針不同的是,寶馬更注重系統集成及優化。
從寶馬集團氫燃料電池技術及汽車項目負責人Juergen Guldner處了解到,寶馬同時擁有燃料電池電堆與燃料電池系統兩個層次的專利技術,但寶馬更注重保證整車的高質量駕駛體驗,因此將重心集中在動力總成的系統設計和研發、及把動力總成集成到整車里兩個環節。能景研究認為,對寶馬等整車企業來說,燃料電池電堆技術雖然重要,但其核心技術壁壘仍落腳到整車系統的可靠性及面向消費者的駕駛體驗提升上。
03 寶馬的競爭優勢:高性能燃料電池與高功率動力電池的組合
全球范圍內,目前真正實現量產的在售氫燃料電池乘用車有三款:分別是豐田Mirai、本田Clarity以及現代Nexo。這三款燃料電池乘用車均采用以燃料電池堆棧為主要核心組件的動力系統,通過氫氣與氧氣在燃料電池堆內發生反應,利用化學反應產生出的電能來帶動驅動電機。
寶馬10月在北京試跑的BMW iX5采用了與Mirai等相似的能量系統設計。其中,在系統組成及布局上,采用與Mirai相似的“工”形結構,從首到尾分別為一套125 kW燃料電池系統、兩個70 MPa儲氫罐、一塊5 kWh動力電池以及電機。
在能量策略上,也與Mirai、Nexo等基本一致,采用氫電混動模式,在平路行駛時由燃料電池供電,在啟動或爬坡時使用大功率鋰電池進行補充,在下坡或減速時回收能量對鋰電進行供電。
BMW iX5與Mirai等在動力系統參數及側重點上有所不同。寶馬采用了第五代BMW eDrive電力驅動技術,以加強車輛的動力輸出性能。一方面,提高動力電池及驅動電機的輸出功率,以提高起步反應速度等性能,BMW iX5的動力電池功率達到了170 kW,與Mirai的19kW與Nexo的40 kW區別較大。另一方面,提高動力電池容量,以應對崎嶇起伏等復雜路況條件。
BMW iX5在車形結構等細節方面也進行了多層次的優化調整。比如在內部空間上,為解決儲氫瓶體積過大、抬高車輛底座從而過度侵占車內空間的問題,寶馬一方面減少了儲氫瓶數量,同時將大容量儲氫瓶容納到中間控制擋下方,使得空間表現與目前寶馬的混動版、純電版車型盡量保持了一致。據寶馬工程師披露,在內部空間上,BMW iX5或可提升到燃油版X5的水平。
04 寶馬的推廣策略:全球路試、宣傳一體化
BMW iX5已經基本完成了量產所必須的研發與測試步驟。目前,BMW iX5已經過了完備的模擬及碰撞測試、單個組件的實驗室測試以及封閉場地的整車測試等步驟。而且,與國內廠商選擇在黑龍江、西藏等地測試燃料電池汽車的低溫運行性能一樣,2022年寶馬BMW iX5也在瑞典北部、北極圈附近進行了長達將近1年的低溫運行測試,證實了燃料電池汽車在-20℃低溫環境下的運行可靠性。
BMW iX5正在全球各地進行路試及媒體宣傳推廣。這些路試地區或是國際上加氫站最密集的地區之一,或是具有典型的極端路況條件:2023年3月,BMW iX5從比利時安特衛普開始首次路試,安特衛普建有全球首座綠氫加氫站,從此地開始或具有零碳交通的宣傳意義。
之后BMW iX5開始定位尋找全球加氫站分布最密集的地區展開路試。4月,進入韓國仁川路試;7月,在日本的福岡、北海道、仙臺、神戶四地展開路試;10月,首次在中國北京亮相。其中,仁川是韓國“京畿道-首爾-仁川”三大加氫站布局城市之一,北京則是我國五大燃料電池汽車示范城市群之一。
寶馬BMW iX5也選擇在行車路況較為惡劣的地區展開路試。比如9月,BMW iX5在阿聯酋完成了45℃的高溫沙漠路況、溫濕度陡變環境下的車輛驅動系統可靠性測試。
05小結
作為國際化的汽車廠商,寶馬在燃料電池乘用車的研發及推廣過程中同樣同樣充分發揮了其全球化的供應鏈、銷售側優勢。在氫能系統研發上,引入國際領先的豐田電堆技術,較快地達到了國際領先水平;在測試上,在瑞典北極北極圈、中東沙漠地區路測;在宣傳推廣上,則精準定位到了全球各地加氫站最多、燃料電池推廣最具潛力的地區。
來源:能景研究
作者:肖莎
原文標題 : 寶馬氫能汽車的技術重心和推廣策略
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