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氫進未來 BMW Hydrogen 7香江體驗

2007.11.14  作者:車訊網  

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BMW Hydrogen 7雖是量產車,不過其重點在於推廣氫能源車輛,非營利出發點讓其具備「只借不賣」的特性!趁著職務之便得以赴香港啟德機場一親Hydrogen 7芳澤,搶先體驗未來科技,興奮的程度不亞於試到一流超跑,尤其是試駕一台前所未聞的氫動力車款,雖然只是在場地內繞行兩圈,但已足以讓我們擁有去未來玩了一趟的新奇感受!

專家說:50年內石油能源將枯竭!對於升斗小民來說,這個50年說遠不遠、說近也不近,隨著國際油價持續上漲,每每開車進加油站時就會對油價抱怨不停。

如果專家所言屬實,相信這樣的抱怨場景將愈演愈烈,解決的方法有兩種,一是乾脆把車賣了搭乘大眾交通工具、二就是祈禱使用替代能源的「交通工具」能即早普及,徹底擺脫高油價之苦。

真的不開車恐怕太過偏激,除非擁有「哆啦A夢」的任意門,不然要將在人類社會中出現超過100年的汽車給抽離實非易事,因此,使用替代能源的車款就成為眾車商絞盡腦汁的研發項目之一。

這從近幾年來的環保節能概念車如雨後春筍般的登場就可略窺端倪,不過以氫氣透過燃料電池轉化電能驅動馬達的燃料電池車款技術發展仍未趨完善,因此目前大量為車廠使用的主流皆為雙能源複合動力。

所謂雙能源複合動力指的是除汽油外,再輔以電能或瓦斯驅動車輛的動力源,Hybrid油電混合、LPG瓦斯車等皆為此類概念的具體實現。

同時,使用酒精與汽油混合的生質燃料亦是全新動力替代源問世前的過渡方案之一,我們不難從中發現,這些替代動力的設計並不能完全擺脫對汽油的依賴,即便是使用高達85%的E85酒精燃料,仍有15%得靠傳統汽油支撐。

位於後車廂的大形氫氣鋼瓶可儲存八公斤的液態氫,維持200公里的巡航所需。

除無法徹底擺脫汽油外,這些邁向燃電車款的過渡跳板多少都有問題存在。酒精汽油對引擎的影響層面不小,不論是輸出性能或是對引擎本體的傷害都有待車廠解決;成熟的Hybrid科技雖無此一問題,不過造價高昂的電池、馬達無形中增加製造成本,後續維修保養亦是重點。至於LPG瓦斯車,說穿了只不過是石化燃料的另一種形態,對於環保或是替代能源的貢獻有限。

既然燃電車款是利用氫氣轉化電能驅動,BMW的工程師則直接切入如何將氫能源有效利用的研究之中,進而跳過Hybrid等過渡性質的替代動力研發。

自1978年開始,BMW即著手氫動力的研發,2000年在德國漢諾威舉辦的世博會上,BMW就以一支氫動力車隊參展,更在近年推出Hydrogen 7氫/油動力車款。

行文至此,相信一堆看倌會認為Hydrogen 7氫/油動力車款仍不脫複合動力範疇,對於石油仍有相當程度依賴,但別忘了Hydrogen 7只是BMW「氫能源計畫」的首部曲而已。

經由方向盤上方的H2按鍵即能切換燃料源,簡單就手的設計讓Hydrogen 7擁有平易近人的特質。

氫能源取用不盡
全氫化終極目標


不管是其他車廠的燃電系統還是BMW的氫能源計畫,選擇氫作為新世代能源主要是看上其取之不盡用之不竭的特性。存在於大自然中的氫氣(H2)可經由燒煤、加熱甲烷或是電解法取得,其中又以電解法最為容易。

只要將地表超過70%的水(H2O)電解後分成氫氣與純氧(O2),而氫、氧結合燃燒後又回歸水,巧妙的循環關係造就生生不息的能源鍊。

Hydrogen 7儀錶中央顯示屏上的H2字樣表示目前使用燃料模式,時速錶下方則為氫氣與汽油存量顯示。

只不過電解過程需要消耗大量的電力,如果為了分解氫而讓成本與供電系統增加負擔,進而在發電過程製造更多的環境破壞就失去氫能源的意義,因此在運用風力、水力或潮汐等低汙染的「大自然發電」技術與效率純熟前,氫動力的普及仍有相當大的困難。

其次則是氫能源的通路亦不像加油站方便滿布各地,氫氣車的續航力也是一大考驗,因此在各項周邊配套未臻完善前,BMW採用氫/油混合動力對應。

與高壓氣態氫相比,低溫液態氫具有更高的能量密度,相同體積的燃料罐所儲存的低溫液態氫與壓縮到700bar的氣態氫容量相比,採用液態氫可以多儲存75%的能量。因此,採用液態氫的車輛擁有較長的續航里程,更能貼近使用者的預期心理。

對BMW而言,Hydrogen 7不過是受限整體局勢的過渡動力體系,氫動力長遠來看仍是以全氫化為目標,完全以氫氣取代汽油,屆時才是新能源時代的開啟,與零汙染概念的真正落實。

儘管體驗時間短促,不過Hydrogen 7給我們的印象是深刻的,對全人類來說意義更是深遠!

Hydrogen 7不特別
骨子裡臥虎藏龍

初見Hydrogen 7,直覺與一般7-Series相同,只有Hydrogen銘牌與位於右後C柱上的氫氣加注孔能夠證明其科技身分。內裝設計也保有7-Series應有的尊榮豪華,只不過受限氫氣儲存缸瓶位置取消後座電動調整機能,其餘舒適性設定與一般7-Series無異。

Hydrogen 7的心臟是以760的V12引擎為本體,輔以氫氣動力,受限氫氣供給系統使其最大馬力為260hp,最大扭力則有39.8kgm,與汽油版本445hp/61.2kgm有不少的落差。

而氫的燃燒速度比汽油快十倍,為利用這一潛能,BMW 的Valvetronic和Bi-VANOS充分發揮功能,使其百公里加速仍有9.5的水準,極速更可高達電子限速的230km/h,對氫動力有所懷疑的人應該可以釋懷了吧!

6.0升V型12汽缸引擎在導入氫燃料後,擁有260hp/39.8kgm的最大出力。

位於行李廂與後座間的氫燃料瓶是Hydrogen 7「Clean Energy」來源,這具可儲存八公斤液態氫的大鋼瓶可提供200公里的巡航里程。

氫燃料瓶在2mm鋼製外板下分為外罐與內罐,兩者間設有30mm的真空隔熱層,能有效確保-250度低溫儲存的液態氫不致氣化。依照BMW技術人員的說法,在燃料罐中注入沸騰的咖啡,要八十天後才會到達適合飲用的溫度。

Hydrogen 7的內裝設計風格與汽油版7-Series雷同,一樣以高質感氛圍取悅人們。

此外,為讓駕駛能有效掌控燃料罐狀況與行車安全,感測器一旦偵測氫氣異常外洩,車內設有警示燈光警告車內乘員,同時會開啟車頂的安全散氫閥門,確保使用上的安全。

而在加氫站補充時只需將氫燃料補充口蓋開啟後即可連接加氫管路,約花費八分鐘即可充滿,期間完全不需任何額外操作,讓一般人也能輕易使用。 
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氫動力輕輕推
很有開車的感覺


這具雙模式引擎發動時採用氫燃料動力,因此會有約三秒鐘的延遲,原因是為了清除熄火前燃燒室的殘存油氣。之所以採氫動力啟動,最主要的原因當然是因汽油怠速排汙較大,相較之下氫模式就顯得環保許多。

同時為顧及環保考量,觸媒轉換器需加熱至最佳濾淨效果時才能切換為汽油模式,一切設計的原點除了替代石油外,就是環保訴求。

在動力爆發的過程中,氫動力雖不若汽油動力飽滿實在,但差別已在極微之間。

受限試車場地空間,只能對這具雙模式動力進行體驗,無法得知實際加速數據與高速巡航的反應。在氫動力模式下的怠速運轉噪音比汽油模式稍大,卻遠小於柴油引擎,而全油門起步時,氫動力顯得溫吞許多,不過轉速一旦超過2500轉後的加速力道與汽油引擎相差無幾。

其重達近2.5噸的車身在短短的直線亦輕鬆加速至80km/h,氫動力的爆發力不若汽油,不過拜燃燒速度與效率皆優的情況下,在中高轉速的引擎表現讓人印象深刻。

車尾下方正中央的就是Hydrogen 7的水蒸氣排放孔,左邊消音筒設計的則為汽油模式的排氣管。

行駛中切換汽油模式,系統切換的速度幾乎零落差,V12引擎的怒吼像是猛虎出鍘,呈現熟悉的汽油引擎應有的輸出特性。切回氫動力後再度停頓三秒左右清空殘存油氣,在動力切換的時候輸出並未有明顯落差,Hydrogen 7能有此表現已值得眾人鼓勵。

從車輛實用性來看,Hydrogen 7有兩大問題仍有待克服!首先是因應液態氫的儲氣瓶體積過大,使得後座空間與行李廂空間受到影響。其次則是氫動力的輸出特性與汽油引擎仍有所落差,加上加氫站的普及度也是問題之一,要讓一般人接受還得花上不少時間。

不過在其他替代能源仍或多或少脫離不了石油的箝制下,取之不盡用之不竭的氫動力似乎是最正確的一條路,只要車廠、政府與消費大眾齊心合力,也許開著氫能車上路就在不遠的將來。

Hydrogen 7的軟硬體設計展現成熟風範,接下來將氫動力推廣世界的「普及化」挑戰將更為嚴苛。

不依賴汽油的跳板
氫/油雙燃料引擎

依照BMW廠方人員的說法,雖然Hydrogen 7搭載的V12氫/油雙燃料引擎仍具備濃厚的實驗性質,不過其並非以760現有實車加以拼改裝而成,是依照正規新車整車製造流程,最主要的目地當然是向世人宣告BMW已擁有完整打造氫動力車款的能力與技術。

這具氫/油雙燃料引擎在氫動力模式下,液態氫氣在輸送進燃燒室之前會先在進氣歧管與空氣混合,因此在燃燒效率上仍不若汽油系統的直噴模式,因此在出力表現上無法媲美汽油引擎。不過從新世代動力源來看,氫燃料擁有的動力特性將會是最貼近汽油引擎的救贖。

令人眼睛一亮的Hydrogen 7不過是BMW氫能源計畫中的初期階段,畢竟在「取代石油」的最終前提下,100%使用氫能源方是正解,原廠預計在2008年就會有全氫化的Hydrogen 7。

遠程目標則是將氫動力推廣至旗下其他車系,配合加氫站的普及化,氫能未來絕不再是科學家窩在實驗室裡的窮嚷嚷或政客的口水之爭而已!

試駕感言
有趣,不輸汽油動力的感動!


雖然研發氫動力最主要是為了取代日益短缺的石油,不過我們覺得BMW把Hydrogen 7 Tune得頗有汽油引擎輸出特性的Feel!當然整體爆發力與駕駛樂趣仍無法與傳統汽油引擎相比,不過在運轉精緻度、性能表現及踩下油門時與預期相差無幾的輸出特性,可以肯定氫動力要被大眾接受應該不是難事。在未來世界大腳油門也能有印象中汽油引擎的爆發力與快感,讓身處能源交替世代的我們更覺得感動!

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