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追寻清洁能源之旅——宝马电动化发展历程

2020-09-28 22:46

来自 :电动邦

作者 :李韬

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热火朝天的2020年北京国际车展上,宝马展台最闪耀的明星是谁?BMW i4概念车当仁不让,当然还有已经开启预售的创新纯电动BMW iX3。这几款新能源车能让大家体验到宝马在电池、电驱动技术上的许多突破性新成果。BMW iX3正式上市指日可待,BMW i4车型也会很快量产,而不久的将来,宝马还会把更多新能源车型带入我们的生活。

第五代BMW eDrive电力驱动技术

第五代BMW eDrive电力驱动技术

大家是否惊异于近两年新能源车型极其迅猛的发展势头,也许你认为如今只要拉几笔投资、挖一批专家、建一座工厂就能够造出热销全球的新能源车,但别忘了最难的一道障碍——时间。宝马在清洁能源和环保出行的道路上已经追寻了近五十年的时间,期间发生了什么?诞生过那些大家熟悉或陌生的车型,今天我们就来梳理一番。

宝马电动化发展早期的代表车型

宝马电动化发展早期的代表车型

宝马当前电动化系列中的一部分插电混动车型

宝马当前电动化系列中的一部分插电混动车型

 

BMW新能源车型近五十年的发展历程

一、早期纯电车型的探索

二十世纪七十年代,伴随着石油危机和动荡的世界局势,能源转型逐渐成为了发达国家经济社会发展的共同议题。一部分汽车厂商开始探索可以替代燃油发动机的新动力形式,宝马也成为了新能源动力的首批开拓者。

宝马电动化在二十世纪的部分代表车型

宝马电动化在二十世纪的部分代表车型

 

· BMW 1602 Electric (1972)

为了迎接1972年的德国慕尼黑奥运会,宝马在BMW 02系列的基础上打造了两辆BMW 1602 Electric电动试验车。动力来自博世开发的32千瓦直流电机,搭载容量约12.6千瓦时的铅酸电池,试验车还具备制动能量回收技术。不过铅酸电池作为电动车动力电池始终存在技术瓶颈,这款试验车未能继续发展下去,成为了宝马开发电驱动技术的首次尝试。

 

· BMW 325iX (1987-1990)

80年代,宝马又尝试了全新的钠硫电池,这款电池由著名的电器工程集团Asea Brown Boveri开发,能量密度是传统铅酸电池的三倍。这款325iX试验车的城市续航里程可达150公里,宝马还在车上设计了当时先进的电子化电池管理系统。德国邮政部门还曾采购过几辆作为日常用车。不过钠硫电池的工作温度需保持在300摄氏度以上,安全性等问题也使其逐渐被淘汰。

 

· BMW E1概念车 (1991–1993)

到了90年代,宝马首次从工程架构、设计和市场定位层面规划出了一款未来电动车应有的样子。1991年法兰克福车展上首次亮相的E1概念车依然采用钠硫电池。1993年宝马又展出了升级版的E1概念车,采用了安全可靠的钠-氯化镍电池,俗称“斑马”电池。不过同样需要超过300摄氏度的工作温度,钠-氯化镍电池也没有继续发展下去。除此此外,宝马还在概念车上展示了冲压成型铝制车身和快速充电技术,以及坚持到今天的特色——环保回收材料技术。

1991年 BMW E1 概念车

1991年 BMW E1 概念车

1991年 BMW E1 概念车

1991年 BMW E1 概念车

1993年升级后的BMW E1 概念车

1993年升级后的BMW E1 概念车

1993年升级后的BMW E1 概念车

1993年升级后的BMW E1 概念车

 

· BMW 325 / BMW electric (1992-1997)

90年代的宝马孜孜不倦地在尝试各种电池类型和电驱动方案,以求可以让电动出行尽快成为现实。其中搭载镍镉电池技术的BMW 3系试验车逐渐显露出前景。镍镉电池具有良好的大电流放电特性、成本较低,在锂离子电池崛起之前也曾经被广泛看好。同时,宝马在电池充电效率、电驱动效率等方面也都有了很大提升,积累了大量开发经验和技术数据。

 

二、更多样化的清洁能源

到二十世纪结束,内燃机动力系统依然是人类交通出行的不二首选,很多汽车厂商并不敢贸然将电气化改革全面纳入未来发展的战略目标中。宝马则没有丝毫退缩,相反,他们将视野放得更广阔长远,更多样化的清洁能源方案出现了。

宝马氢动力发展早期代表车型

宝马氢动力发展早期代表车型

 

· Hydrogen 氢燃料电池 / 氢内燃机系列车型 (2000-至今)

其实早在1979年,BMW 520h就成为了宝马进行氢动力研究的第一款试验车。2000年,宝马在柏林发布了世界上第一款可量产的氢内燃机动力汽车——BMW 750hL。5.4升十二缸混合模式发动机可以选择在氢燃料和汽油燃料间切换。2004年宝马又推出了BMW H2R概念车,创下301.95公里/小时极速等9项世界纪录。在二十一世纪的最初阶段,宝马打造了一系列搭载氢内燃机技术的CleanEnergy / Hydrogen试验车型。随着氢动力技术的发展,氢燃料电池成为了更有前景的发展方向。2013年,宝马开始测试首辆氢燃料电池电动汽车Hydrogen Fuel Cell。到了2019年,BMW i Hydrogen NEXT概念车展示了宝马在这个领域的最新成就,也开启了宝马在氢动力方向发展的新阶段。

宝马正式发布的首款氢内燃机动力汽车BMW 750hL

宝马正式发布的首款氢内燃机动力汽车BMW 750hL

BMW H2R概念车

BMW H2R概念车

搭载氢内燃机技术的宝马CleanEnergy系列车型

搭载氢内燃机技术的宝马CleanEnergy系列车型

BMW Hydrogen Fuel Cell

BMW Hydrogen Fuel Cell

 

· ActiveHybrid混合动力系列车型(2007-2016)

在找到内燃机动力的完全替代品之前,由电机辅助动力的轻度混合动力汽车也是很切实的解决方案,宝马当然也不会缺席。早在1994年,3系和5系车型就进行过油电混合动力形式的探索。而在2007年,BMW Concept 7 Series ActiveHybrid和BMW Concept X6 ActiveHybrid正式登场,宝马的混动技术也很快走向了市场,两年后这两款概念车的量产版就上市了。不久后基于5系和3系的ActiveHybrid也相继诞生。虽然轻度混合动力汽车相对来说是技术过渡时期的产物,但它们同样为宝马新能源的发展贡献了很多经验。

90年代宝马5系混合动力试验车

90年代宝马5系混合动力试验车

BMW Concept 7 Series ActiveHybrid

BMW Concept 7 Series ActiveHybrid

BMW Concept X6 ActiveHybrid

BMW Concept X6 ActiveHybrid

 

三、开启全新i世代

随着新世纪到来,锂离子电池逐渐发展成为成熟的电动车动力电池。电驱动替代内燃机驱动的变革似乎越来越近,宝马也做好了充分的准备,全情拥抱这波电气化的时代大潮。

 

· MINI E和ActiveE(2008/2010)

考虑到当前电动车的特性,宝马首先用MINI品牌推广了最新的纯电驱动技术。2008年推出的MINI E搭载了35千瓦时的锂离子电池,最长续航能力250公。并在北美、欧洲、亚洲等多个国家小批量投放了这些电动MINI 。2010年,宝马又将这套电驱动技术升级到了1系上,ActiveE车型应运而生。与此同时,宝马也开始考虑电气化时代下全新的i品牌,并宣布ActiveE将从2013年开始通过其新的BMW i子品牌销售。

MINI E

MINI E

BMW ActiveE

BMW ActiveE

 

· i3和i8(2013-至今)

i3和i8相信大家早已不陌生,宝马正是以这两款车型的诞生将i品牌推上正轨。在这两款车型展示过概念车后,量产i3车型于2013年亮相,纯电动车型最初配备22千瓦时的锂离子电池,续航里程达到160公里。增程式i3则利用一台双缸发动机为电池充能,综合续航里程达300公里。此外,i3还带来了碳纤维强化塑料车厢、铝合金底盘等富有前瞻性的新技术。到2020年初,BMW i3的全球销量总计超过165000辆,生命力依然旺盛。

BMW i8不仅是宝马第一款插电式混合动力车型,也成为了市场上少有的新能源运动跑车。I8首次搭载了双涡轮增压技术的三缸汽油发动机,与混合动力同步电动机结合的系统总输出达266千瓦,2018年改款升级后达275千瓦。 纯电续航里程也由最初的35公里升级到现在的55公里。

 

· iPerformance车型(2016-至今)

eDrive技术的日趋成熟,促使宝马继续扩大新能源产品阵营,以BMW品牌产品为基础的iPerformance插电混动车型应运而生。2015年的X5 xDrive40e成为首款车型,美国国家环境保护局(EPA)测出的百公里油耗仅4.2升。很快,330e iPerformance、530E iPerformance、740e iPerformance等插电混动轿车相继上市。X1 xDrive25e、X2 xDrive25e、X3 xDrive30e让最新的eDrive技术在SUV系列中也普及开来。

BMW X5 xDrive40e

BMW X5 xDrive40e

iPerformance系列部分代表车型

iPerformance系列部分代表车型

 

· iX3车型(2020年发布)

2020年,iX3成为了BMW i子品牌下的第三款产品,也是首款搭载最新第五代BMW eDrive电力驱动技术的车型。iX3是在第三代BMW X3系列开发初始就统一规划出的纯电车型,电池、电机、电控三大核心领域的技术相比以往都大幅进步了。

高压电池系统由华晨宝马动力电池中心生产,采用技术含量更高的811型镍钴锰三元锂离子电芯。相比现有宝马电动车型,电芯的能量密度提高了20%,电池包总容量约80千瓦·时,电池包系统能量密度高达154瓦时/公斤,可为车辆提供500公里的纯电续航里程。同时,电池在性能表现、能量密度、续航里程、安全性以及质量可靠性方面都达到了更优秀的平衡点。

驱动单元同样采用了突破性的技术,首次将电动机、电控、变速箱以及逆变器整合为一体,功率密度相比现有宝马纯电车型提升高达30%。驱动单元采用励磁同步电机,不使用稀土元素,降低对稀缺资源的依赖。其最高输出功率达210千瓦,最大扭矩400牛·米。NEDC百公里能耗16.7千瓦·时。整合了车辆的直流和交流充电控制管理功能的集成式充电单元也让BMW iX3实现了高效充电,最高充电功率可达100千瓦,仅需45分钟即可将电池电量从0充至80%。

BMW eDrive电力驱动技术的大幅进步让iX3的技术标准远远超越了宝马以往的纯电车型,也让宝马的纯电车型进入了当前主流EV市场的竞争前沿。

 

近年来,伴随着各种新能源汽车的快速发展,整个行业电气化水平也在短时间内崛起。但请不要忘记,在全世界追求可持续发展和环境友好的漫长岁月里,不是每一家车企都能像宝马一样,经历了从无到有的艰难探索,一步一个脚印,踏踏实实地尝试每一种追求清洁能源的方向,为创造一个更加洁净高效的未来而不懈努力。

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补贴后售价:47.00-51.00万

  • 纯电续航

    500公里

  • 最大功率

    -kw

  • 电池容量

    74kwh

  • 常规充电

    7.50小时

  • 快速充电

    0.75小时

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