雖然現在幾乎所有的車輛,都還在使用石化燃料,但是在可以預見的未來,這些燃料再生的速度,完完全全無法趕上人類耗損的速度。枯竭,只是遲早的問題。因此各家車廠無不戮力開發相關替代能源科技,於是乎各種不同的概念與產品,相繼出籠。

因此,有幸生於這個時代,能夠親眼見證人類能源使用的大轉變。並且實地參與目前百家齊鳴,各種不同的替代能源方案並存競爭的盛況。這次接受 BMW 的邀請,來到位於德國的柏林,為的就是要一睹在這樣子的戰國時代中的閃亮巨星:BMW Hydrogen 7 液態氫氣燃料車。

Hydrogen 7 是真正邁入量產階段的豪華替代能源車款,雖然離普及還有很大一段路要走。然而,這樣子的開創,已經足以讓這次推出的 Hydrogen 7 在汽車史上留下盛名了。

BMW 壓寶

在經過多年的發展研究之後,BMW 認為,氫氣,將有機會成為未來最重要的燃料之一。尤其是液態氫,具有體積小、運送容易的特點,更是研究的重點。也因此,BMW 才會推出了裝載液態氫燃料的 Hydrogen 7,做為市場先驅。至於為什麼 BMW 會認為氫氣,將會是未來的趨勢?在試車前,原廠花了半天的時間,替所有媒體好好上了堂課,清楚地交代了理由。

原油遲早有一天會枯竭,這一點是大家都知道的事情,雖然石油可以再生,但是人類使用的速度遠遠超過再生的速度。除了造成能源快速耗盡之外,同時也造成了大量污染,以及溫室效應。氫氣,分子裡面沒有含碳,因此在燃燒的時候,與氧結合只會產生出水,而且氫氣製造容易,如果未來技術更為成熟,甚至可以大量使用太陽能、風力、水力等等再生能源生產氫氣。只要掌握了製造技術,每一個地方都可以生產,而不需要倚靠進口能源。再加上氫氣燃燒快,燃燒效能好,BMW 估計,如果達到理想的燃燒效能,六缸引擎最多可以搾出 800 匹馬力!

氫氣可以使用再生能源,如太陽能、水力等等。而且由水分解而來的氫氣,在燃燒之後也會產生水,如此能源的製造與使用,形成一個封閉的循環,而且再生速度夠快,沒有耗竭的疑慮。

此外,氫氣在安全性方面,也能夠令人放心。由於氫氣的比重小,再加上燃點比汽油還高,因此在洩漏之後,會在非常短的時間之內就在大氣當中稀釋,並不會累積而造成燃燒或爆炸的危險。液態氫就更安全了,在液體狀態下的氫,十分穩定,不需要擔心。不過,由於氫氣畢竟在空氣中還是易燃,因此這一類的能源科技,並不適用在室內環境,用在汽車之類的動力技術上,最為恰當。在綜合了多方看法,以及 BMW 數十年的研究,這家德國車廠專注在液態氫科技上的態勢,大致底定。

Hydrogen 7 傲人科技

使用氫氣做為燃料的車,Hydrogen 7 並非第一輛,像是一些燃料電池車,又或者是 Mazda 所推出的 RX-8 Hydrogen RE,都是使用氫氣做為燃料。不過,這些車輛所使用的,都是已經氣化過後的氫,而 BMW 所推出的 Hydrogen 7,所使用的則是液態氫。

別看用金屬打造的儲氣槽保溫效果比較差,實際上,一個雪人放在裡面,得要 17 年才能完全融化。

氫氣的沸點為-212℃,也就是說,想要把氫氣維持在液態的情況下,內部儲藏溫度就必須要低於這個驚人的低溫。為此,BMW 開發出了一套絕熱能力極佳的儲氣系統,利用多層複合金屬材質,再加上 3mm 的中空設計,讓儲存槽內的溫度得以經常保持在-250℃。根據 BMW 的官方資料,這個儲存槽的保溫性能,可以讓放在裡面的雪人,得要花上 17 年的時間才能融化。由於多層構造,導致這個儲存槽的體積頗為龐大,但是也因此不需要另外裝設冷卻機構,如此一來,就能在不增加體積、成本以及機械結構的情況下,達成儲存液態氫的任務。

而這個儲氣系統,也經過 BMW 的層層嚴密測試。不但採用實際撞擊測驗,還把這個儲氣槽架設在機器上,不斷搖晃,模擬長時間激烈操駕的環境。為了要考驗耐高溫的程度,甚至放進高溫 1,000℃的環境中。而這套儲存系統,也沒令人失望的通過了這些嚴苛的測試,安全性毫無疑慮。

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小馬力是有原因

另外,Hydrogen 7 所使用的引擎,就是原本 7 系列上面所使用的那一顆 6.0 升 V12 引擎。在 Hydrogen 7 上,最大馬力 260 匹,最大扭力 39.7 公斤米。這個數據比起純汽油版本,並不是十分亮眼,不過這個是因為初期推廣考量,這具引擎必須要使用汽油/氫氣雙燃料的緣故。因為引擎內已經沒有空間容能納另外一隻噴油嘴,所以只能修改原本汽油用的噴油嘴,能夠同時使用汽油以及氫氣。這導致氫氣燃料得要使用「吸入」而非直接噴射的方式,這多少都會抑制了動力的發揮。由於在首批 100 輛裡面,最後 5 輛為只能使用氫單一燃料的的車型,原廠表示,依照現有的技術,12 缸的引擎在只使用氫為燃料的情況下,最大馬力將可以突破 300 匹。

最大馬力 260 匹,其實是考量到汽油與氫氣功用機構的緣故,在加上轉換時避免因為動力曲線落差產生明顯頓措,才會調成這樣子的輸出。實際上,12 缸引擎單用氫氣以及適合的機構零件,超過 300 匹沒有問題。

此外,氫氣以及汽油的燃燒特性並不相同,因此,如果硬要將兩種燃料的燃燒效能最佳化,在切換的時候,將會明顯的感受到動力落差所帶來的不適。為了彌補這一點,BMW 的工程師調整了兩種燃料的動力曲線,使其盡量吻合,好讓氫與汽油兩種燃料在切換的時候,車上乘客能毫無感覺。這也使得動力受到了部分限制,因此原本有 445 匹實力的 6.0 升 V12 引擎,在 Hydrogen 7 上面,只能發揮大約一半的 260 匹。

12 缸 6.0 升的引擎,最大馬力 260 匹,最大馬力 39.7 公斤米。雖然與純汽油版本相比弱勢許多,但實際上的表現並不差。

未來趨勢在哪?

雖然 BMW 言之鑿鑿,認為未來 10 年之內,將會發生第三次能源危機,屆時目前這種百家爭鳴的情況,將會告一段落。不過,液態氫是否就會是未來的最終依歸,其實也很難講。因為還有太多的問題尚待解決,比如過目前採用再生能源生產的氫成本過高,採用石化燃料生產能確實降低成本,但是又會造成污染。另外,如果量產技術成熟,在大量生產的時候,需要使用大量的水,這對於生產地的水文環境,也會有所影響。這些都要列入待解決的問題裡面。

不過,在上完課,對於液態氫燃料科技有了更進一步的瞭解之後,在接下來的試駕當中,我的確深刻的體驗到 BMW 之所以信心滿滿的原因。Hydrogen 7 身為一輛具有前導作用的半概念量產車,開起來不但讓人感受不到科技所帶來的失落,那種與汽油相去無幾、同樣過癮的體驗,讓我深深肯定,環保不見得要犧牲些什麼…。

開車又不用傷害環境,這樣子的理想,離我們越來越近了。