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网易汽车7月6日报道 2015年7月的一天，法国南部的米拉马斯试车场正在有序的进行各项技术测试，在这条总长超过50公里的测试赛道内，宝马将其面向未来的驱动技术为全球媒体进行了演示讲解。从战略意义上来讲，本次BMW科技体验日活动不仅为我们描绘出关于未来汽车的一副美好蓝图，也带来了或许是未来汽车的技术解决方案。下面我们就来看看，这些有可能改变未来汽车生活的创新技术有着怎样的不同之处。
为了方便大家阅读，本文内容分为内燃机技术、插电式混合动力技术以及燃料电池技术三方面为大家进行介绍，这三个类别也正是宝马集团在2015年的主要研究成果。下面我们就一一来为大家介绍各个创新技术的原理和体验感受。
喜闻乐见、离现实最近的内燃机技术：直接水喷射系统
作用：提高内燃机在高功率下的效率，降低驾驶循环中的油耗和排放
直接水喷射系统曾在为摩托车赛事 MotoGP 提供的 BMW M4 安全车上首次亮相，如今该项技术开始成为增压内燃机车型的一个新驱动单元。直接水喷射系统的主要作用是改进发动机功率和效率，并降低高功率时的油耗。在运动模式中对性能的提升有着一定帮助，这也为降低日常行驶中的平均油耗起到了积极作用。此外，直接水喷射系统能够减少大量发动机组件的热负荷并优化排放性能。
●原理：把水火不容变成互相协作
简单的说，直接水喷射系统是将通过精确计算的水以雾化的形式喷入发动机燃烧室中来达到冷却效果。如果您很难理解，不妨设想一下缸内直喷系统，从原理上来说，水喷射系统和缸内直喷系统非常相似，只不过一个喷油，一个喷水。这套系统会利用喷射的水雾蒸发吸热的原理吸收周围的热量，从而将发动机的燃烧温度降低。这也就意味着冷却空气中可以有更高比例的氧气，从而提升功率，降低油耗。
●优势：更低的实际油耗和更高的功率
由于使用水喷射系统冷却，燃油空气混合物更加均匀，同时也减少了爆震的几率，更早的点火时间以及更高的压缩比满可以将发动机功率、扭矩提升10%。与此同时，燃烧更加充分的发动机也不需要在高温状态下进行燃油喷射补充，日常行驶中的油耗也能够降低降低8%。
●关于直接水喷射系统的三个问题？
①水是哪来的？需要加水吗？
目前这套水喷射系统采用车载水回收装置，也就是说，车辆会收集空调冷凝水为其服务，正常使用情况下几乎不需要加水。另外值得一提的是，车辆在熄火后，水泵会将水抽出到水箱，避免天气寒冷将水冻住。如果您平常偏好激情驾驶，也就是说经常保持高转速行驶，系统会根据车载显示屏提示您什么时间加水，加多少水。不过5L的容量基本足够满足一箱油的使用需求，频率基本与加油同步。
②把水加进燃烧室=发动机进水？
我们都知道，由于水很难压缩，发动机进水是一大忌，直接水注射系统是怎样进行工作的呢？其实答案很简单：在进入缸体前将水彻底雾化。从而利用水蒸发过程中吸收热量的原理为高转速的发动机降温。
③与歧管喷射相比有何区别？
由于进气歧管相对较长，水在歧管内流动的单位时间也会比较长，在这个过程中会带走一定热量，也就会降低了降温效果，不过这恰恰为车辆在低转速区间内提供了保障。而直接水喷射主要针对高转速区间所研发，也就是说，在急加速过程中，这套系统才会完全启用。定速巡航或者低速区间内，直接水喷射系统并不会启动。
●前瞻展望：
可以预见，宝马在未来的运动车型中将会采用这项技术，高效实用的特点不仅能够为驾驶者提供额外的动力输出，在降低油耗以及减少零部件磨损方面也有着很大优势，同时采用的水回收循环系统也大大简化了操作，从市场推广的可行性来说，离最终投放到量产车上指日可待。
主流混动科技：宝马插电式eDrive系统
作用：不受限制的长距离行驶、减少排放、增大功率。
在驾驶活动中展示的 BMW 2系Active Tourer插电式混合动力原型车，其前轮由三缸1.5T汽油发动机驱动，后轮由电动机驱动。通过这种方式实现了可根据路面状况分配扭矩的四轮驱动（与插电式混合动力跑车 BMW i8 类似，只是将前后位置互换），BMW 2系Active Tourer插电式混合动力原型车的纯电动行驶里程为38公里，0-100 km/h的加速时间为6.5秒；在欧盟插电式混合动力车测试循环中，每100公里的平均油耗大约为两升，CO2排放量小于50g/km。
●原理：前桥内燃机+后桥电机实现四轮驱动
BMW 2系插电式混合动力的基础是BMW 2系 Active Tourer 量产车的前驱版。继BMW 3系插电式混合动力原型车中的四缸汽油发动机之后，前横置三缸汽油发动机也首次成为插电式混合动力系统的组成部分。1.5L BMW TwinPower Turbo 发动机最大功率100kW，峰值扭矩220 Nm。并匹配六速Steptronic变速箱。
●宝马的插电式eDrive系统有几种模式？
驾驶员可通过位于中控台上的eDrive按键改变驱动控制，Auto eDrive、Max eDrive、Save Battery三种模式构成了日常驾驶体系。
与传统驱动的车型一样，搭载插电式混合动力的宝马车型也可通过按键选择Comfort、Sport及Eco Pro模式。系统会对油门、底盘以及变速性进行调整，在Eco Pro模式中系统会开启滑行功能，并通过有针对性地控制电动舒适功能（例如空调、座椅和后视镜加热系统）的功率来优化能源效率。
●充电大约需要多长时间？
位于在后排座椅下方的电池组也比较节省空间，乘坐感受与宝马2系普通版车型几乎完全一致，2-3个小时的充电时间也基本是目前业内的主流水平。
●与其他品牌相比有何不同之处？
追求性能和操控始终是宝马品牌所考虑的第一要素，因此即便在插电式混动车型上，其运动性能本质依然明显。经过简单的体验，个人认为，宝马的这套插电式混合动力系统相比起其他品牌，有两点非常出众的地方：
①如果驾驶员有超车等释放大功率需求，将变速器切换到S挡就可以激活电动机和内燃机两套总成，从而获得最大功率，同时，高压蓄电池可通过此过程充电至大约80% 的电量状态。驾驶模式可以与eDrive按键设置互相匹配，通过结合驱动形式和车辆调校的改变，从而满足个性化的驾驶需求。
②由于使用了导航系统与混合动力统一集成到一个专用的能量管理系统，当导航启动后会根据剩余电量、限速以及交通状况设定参考路线。同时，混合动力系统在导航过程中也会选择适宜的模式，比如有堵车情况会自动进入电动模式，高速路段则会关闭电动机等，这无疑为驾驶者提供了极大的方便。
●关于宝马的插电式eDrive系统的三个问题：
①宝马插电式eDrive系统的电池是哪来的？
无论是特斯拉，还是大众都有着关于自行研发电池的经验，那么一向以技术示人的宝马采用的是什么电池呢？我们就这一问题与混动车型研发部门的人员进行了确认，由于是战略合作伙伴，宝马电动车型采用的是三星的电池。如果未来有其他品牌使用了更为先进高效的技术，也会根据情况更换供应商。但宝马本身不会开发电池，从品牌发展来说，宝马更倾向于制造汽车，而非研发电池技术。可能有不少同学会问：如果宝马自行研发的电池更好应该会降低成本才对，为什么不开发呢？对此，宝马给出的解释是：我们更注重调校。也就是说，相比起电池容积和功率，宝马可能更关注整车的平衡性。动辄3、400公斤的电池在宝马来看不是如何生产，而是如何进行良好的配重，技术的问题由供应商去解决。换句话说：宝马负责且擅长造车，单纯的电力技术并不作为其主攻方向。
②为什么采用2系作为原型车？
个人认为，以操控和性能著称的宝马，将插电式混合动力技术推广到2系有两方面的考虑：从技术角度来说，本就是前驱布局的2系通过后桥加装电机进而实现混动功能，结构相对简单，有利于标准化的推广，这也为后续车型打下了基础。从市场方面来看，在欧洲销量很好的宝马2系车型有着一定休闲生活属性，这部分客户大都具有创新精神，接受新事物能力比较快，也可间接帮助其扩大销售范围。
③如果引入国内售价会是什么水平？
尽管关于插电式eDrive系统的成本及售价问题，厂商没有给出明确的答复，但个人认为，具体价格或许会与其最终总功率挂钩，我们可以参考国内关于3系及5系的Active Hybrid版本（66.8万元和87.9万元），如果2系的混动版本在国内最终上市的话，预计售价至少不会低于40万元。
●前瞻展望：
当宝马对当前主流的混动模式进行深度研发，带来的恐怕不只是技术上的革新，更重要的是它融入了宝马的精髓：运动。在实际体验过程中，混动车型依旧保持着相当高的动力、操控水准，调校和手感仍然令人称赞，这恰恰是目前混动车型较为薄弱的地方，从市场角度来看，如果宝马推广混动车型并且有着如一的驾驶乐趣，相信前景还是相当乐观的，更何况，有了3系5系的前期研发经验，偏居家定位的2系或许将扮演承上启下的角色。
属于未来的黑科技：氢燃料电池
作用：零排放、对混动车型的良好补充
从30年前开始试用氢能源，到15年前进入氢燃料电池领域，再到9年前的7系氢动力车型，宝马对于氢动力的研发一直没有间断，本次创新日所展示的以5系GT为原型车的氢燃料电池车型使这种新能源方式又向前迈进了一步，更可行的操作性以及能源效率、性能的提升使其前景更加明朗。
●原理：通过氢气反应为电机提供动力
以5系GT为原型车设计的氢燃料电池车型采用功率为180 kW的电动机作为动力设备；而为i系列车型和插电式混合动力车型开发的eDrive技术也同时搭载在这台新能源车上。作为这套动力的核心技术，位于前轴和后轴之间氢气存储器，按类型分为符合工业标准的700Pa储存罐以及宝马研发的350a低温高压储存罐均采用碳纤维材质制作，通过转化气态氢所释放的能量为发电机产生动力提供基础支持。
●优势：零排放和更长的续航里程
利用储氢罐中的液态氢转换的电流和水蒸气几乎可以实现零排放，对日益严峻的自然环境是一个极佳的解决方案，同时，容量为1kW/h高压蓄电池也比一般电动车型的电池体积更小，更容易安装与推广。
●续航里程多少公里？
目前宝马氢燃料车型公布的信息为每百公里大约消耗氢燃料1L，理论上来讲，氢燃料电池车型的续航里程大约在500-700km左右。
●如何处理加注氢气的问题？
目前氢燃料车型主要依靠移动加注车来为车辆补充能量，加注时先将管道对准加注口，自动吸入的钳口会锁死，开启加注离合器后，加注器释放350Pa压力会将氢气打入储存罐。由于加入的氢气温度接近零下240℃，加注管道也经过了特殊设计。区别与传统加油方式，整个氢气的加注过程没有温度及气味影响，管道内会有气体流动时产生的声音，车内也会显示目前加注进度以及储存罐状态。
●关于氢燃料电池技术的三个问题：
①这套氢燃料电池技术是宝马独自研发的吗？
宝马在2013年与丰田开始合作研发氢燃料电池动力，并结合之前自身在氢动力车型上的经验进行研发，才有了目前这套氢燃料电池技术，既是供应商又是研发伙伴的丰田提供的更多是电池方面的经验，而宝马则在动力传输和提高效率上发挥着自己的作用。
②什么时候可以面向市场？
目前氢燃料电池车型尚处在开发阶段，短期内并不会投入市场，即便是在相对完善的德国及欧洲市场，也需要进行技术标准的确立以及加注器等基础设施建设的过程，在普及市场的同时也可以积累经验，预计在2020年前后可以实现初步的市场投放。
③有引入中国市场的计划吗？
据在场的工作人员介绍，是否引入中国市场取决于行业标准能否得到认可以及市场开放程度，之前中国对于宝马研发的350Pa的储存罐有一定兴趣，但认为低温需求有些苛刻，从而转向700Pa的工业标准的储存罐的商谈中。不过个人认为，目前燃料电池在中国推广的条件与时机都不太成熟，短期内引入中国的可能性不大，即便引入，在民用量产车型上想见到这样的产品还需要等待较长的时间。
●前瞻展望：
作为一种新型能源方式，氢燃料电池或许代表了汽车未来的发展方向，从技术手段上来说，目前宝马展示的这套系统具有一定可行性，对动力性能、环保需求都能够兼顾，是比较理想的未来能源。但在基础设施建设以及标准、政策尚未成形的情况下，氢燃料电池的未来显然还有很长的路要走。
总结：尽管这些技术成果目前仅仅作为展示，但对于未来的汽车，特别是宝马在未来技术领域的发展似乎有了一个清晰的方向，更多科技的介入使汽车变得更高效，更智能。更加难能可贵的是，以操控为王道的宝马并没有随着动力系统的更改影响驾驶质感。无论是插电式车型还是燃料电池车型，给我的实际驾驶感受依旧出众，良好的调校和出色的操控仍然具有十足的魅力。相信对于宝马而言，无论未来驱动技术会产生怎样的变化，激发肾上腺素的仍将是他的制胜法宝。
作者：李天适
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