Hydrogen 7是一款以宝马7系轿车为基础，但可以使用液态 氢作为燃料驱动的车型。它所搭载的氢内燃机技术，代表了未来汽车改用 可替代能源、实现低排放甚至零排放的一个出路。宝马早在1978年就已开 始着手对氢动力单元的研究，历经数代原型车，Hydrogen 7是世界第一款 可供日常使用的氢动力汽车——它的驾驶方法没有任何不同， 续航里程合理，能适应各种气候环境，而且同时兼容氢和汽油两种燃料， 因此使用范围不受限制。
宝马不但进行了氢内燃机 的开发，而且Hydrogen 7的整车设计都达到了极完善的水平。和汽车界出 现过的氢动力车相比，Hydrogen 7有着接近量产的成熟性。它完成了整个 产品开发流程——包括各种使用环境、耐久性以及安全性试验 ，符合德国欧盟的通用法规标准，所有零部件也按照量产的技术要求和标 准来制作。就连生产过程也与传统接轨，在宝马的丁格芬工厂与BMW 7系、 6系和5系车型一同生产，驱动单元与所有BMW 12缸动力单元一样在公司位 于慕尼黑的发动机厂生产。
Hydrogen 7采用的发动机，是在760i的6.0升汽油发动机基础上改造而成。 它的顶部增加了一组氢气进气管道，并增加了一个碳纤维隔音板（因为氢 燃烧比较剧烈，产生的噪音较大）。该发动机原有的可变Valvetronic电子 气门控制和可变Double-VANOS双凸轮轴可变气门正时系统依然存在。在汽 油模式下，燃油通过直接喷射供应；采用氢燃料时，则是在进气管道中完 成氢气和空气的混合。
这台发动机的最大输出功率为191千 瓦/260马力，峰值扭矩为390牛米/4300转。这组数字低于原本的6.0L汽油 发动机，实际上这是以氢为燃料时可以达致的输出水平，工程师为了使两 种燃料切换时没有显著的区别，遂将采用汽油时的动力输出调低了。变速 箱仍为7系原有的6挡手自一体。Hydrogen 7从静止到加速至100公里/小时 仅需9.5秒，电子限制的最高车速为230公里/小时，采用氢和汽油时均是如 此。
Hydrogen 7的动力系统最厉害之处，在于它 实现了两种燃料合于一身。通过方向盘上的一个H2按钮，可以迅速在汽油 和氢气两种燃料之间切换。由于在汽油模式和氢动力模式下动力输出完全 一样，因此不管在何种运行状态下切换燃料种类，都不会对行驶状态和性 能造成影响。当在氢动力模式下行驶时，显示屏会出现 “H2”,明确地告知驾驶者汽车目 前在利用氢燃料行驶。
每次启动时，系统会默认采用氢动力模式起动，这是为了降低暖 机过程中的一氧化碳和碳氢化合物排放，持续到催化转换器达到正常工作 温度为止，进一步改进了废气排放。当一种燃料用尽时，系统会自动切换 到另一种燃料，保证燃料持续供应。
氢气和氧气混合燃烧，会发出热量，并生成水，这是氢内燃机的 核心原理。因此，氢内燃机的理论排放物就是水，实现了零污染。
 |
氢与矿物燃料不同 ，不含碳，氢燃烧后不会产生碳氢化合物（HC）或一氧化碳（CO）。只是 在实际中由于润滑剂的燃烧和活性炭过滤器的净化，可能会生成极少量的 HC、CO和CO2排放物。宝马甚至通过精确控制空燃比，解决了在极高的燃烧 温度下会产生氮氧化物（NOX）的问题。确定氢气可作为燃料后，下一个问 题就是采用气态氢还是液态氢。汽车业目前都选择了液态氢。液态氢虽然 储存的要求很高——必须确保在-250°C之下才会保持液态 ，否则就会气化并蒸发，但液态氢的能量密度比高压气态氢（压缩到700巴 ）多出75%，因此采用液态氢的车辆可实现相对较长的续驶里程，随之带来 各种实际的好处。采用液态氢的核心技术难题就是如何保持它的超低温。 Hydrogen 7的一项核心技术，就是它的液态氢燃料罐。这个燃料罐位于后 座与尾厢之间，采用双层壁式结构，包括在2毫米厚的不锈钢板以及内罐和 外罐之间30毫米厚的真空超隔热层。这种结构极大地降低了热量传递，中 间层可提供相当于约17米厚的styropor（一种聚苯乙烯）的隔热效果。此 外，内罐和外罐之间的连接部件采用碳纤维夹层，极大地避免了热量传递 。宝马表示，这种隔热技术的效果是在实际应用中前所未有的，举个简单 的例子，如果往这种燃料罐中加入煮沸的咖啡，可以保温80天以上，然后 才会降到适宜饮用的温度。如此高效的隔热作用可使在3－5巴压力作用下 的液态氢长时间保持在约-250°C的恒定温度。即使是微量蒸发的氢气 ，也会经由蒸发管理系统，以合理的压力并进行净化后才排出。
由于燃料罐中的温度如此低，从燃料罐中汽化的气态氢必须利用 来自发动机冷却系统管路的、为此而提供的热量进行预热，然后才能进入 燃料混合过程之中。
宝马为氢内燃机开发了一套专门的燃料加注系统，燃料管的末端 有一个油箱联结器，将它对准车子的氢燃料口之后，类似F1赛车的加油口 就会自动保持密封，然后开始传送液态氢。加氢的过程是全自动的，全部 加满需要大约8分钟。
 |
在欧美国家，驾驶者都是 自己动手加油的，因此这套加氢系统操作起来也不算复杂，只是联结器略 有点重而已。这套燃料罐联结器适用于世界范围内所有液态氢加注站，通 用的燃料电池车所采用的也是这套联结器标准。
在对Hydrogen 7项目负责人的访谈中，他被问及最多的就是安全 问题。我们在中学化学课程中都学过，氢气性质活泼，燃烧剧烈。我们也 都听说过氢弹的威力要比原子弹更厉害。因此，背着一个氢气罐的 Hydrogen 7自然给人有安全隐患的感觉。
关于安全性，厂方给予了我们十分妥善的解答。首先，氢气与汽 油相比并不见得更危险。汽油泄漏时会流向下方积聚起来，可能被点燃； 而氢气发生泄漏时，会以每秒4米的速度向上升，在户外环境中发生泄漏远 没有汽油那么危险。其次，对于Hydrogen 7的储氢罐，宝马已进行了非常 全面的安全测试，即使对其外部加压或投入火中燃烧，都不会发生爆炸。 再者，考虑到氢气是一种可以被点燃，但却无色、无味、肉眼不能看到的 气体，宝马现阶段规定Hydrogen 7不能停放在室内停车场，以防止氢气万 一泄漏，氢气积聚于密闭的室内发生危险（国外对于采用LPG液化石油气的 车辆也有相同的规定）。对此，宝马认为日后所有的室内停车场都需要加 装氢传感器，以确保没有氢气泄漏造成危险。而Hydrogen 7的车内就有这 个装置，天花板上还有一个透气口，在感知到有氢气积聚于车内，或发生 事故导致氢气泄漏时，可以将车厢内的氢气排出车外。
此外，Hydrogen 7 采用了碳纤维加强的车身纵梁和面板，对氢储存罐提供了更周全的撞击安 全保护。宝马技术负责人满有信心地表示，Hydrogen 7可能是目前世上最 安全的汽车。当然，如此之高的安全标准要在日后氢内燃机车普及后仍得 以维持，那样才算有意义
 |
通用 Sequal的燃料电池底盘，占据了整个底盘空间。 Hydrogen 7额外改造的氢动气组件只占用了尾厢的部分空间 。
新车评网过去也曾介绍过通用汽车的燃料电池车Sequal（详见车 评），它同样也是采用液态氢燃料、实现了零排放的未来动力解决方案。 我们询问了宝马的技术负责人对燃料电池的看法，他列举了氢内燃机的几 大优势：氢内燃机可在零下数十度到零上数十度的温度和恶劣条件下工作 ，这是任何电动汽车（包括燃料电池车）所不能媲美的；除了氢燃料外， 它也可以随时随地以传统的汽油驱动，确保了在技术过渡时期的兼容性； 现阶段的燃料电池组重量高、体积大，使用寿命也较短，而氢内燃机汽车 除发动机和储氢罐外，车身其余结构、部件基本沿用自传统汽车，技术可 靠性大大增加；氢内燃机还保留了传统发动机的运转特性，提供了更加出 色的驾驶响应性（驾驶乐趣）。
对于以上几点，我们是相当认同的，从中也可见宝马下大决心发展氢内燃 机的决心和信心是从何而来。不过宝马也表示，氢内燃机和燃料电池或许 是可以并存的，前者更能胜任长距离（如城际）交通运输，后者则在短距 离（如城内）通勤中有较大的应用潜力
Hydrogen 7清楚地证明 了液氢完全可以用来作为产品汽车的一种能源。产品本身的技术已经不成 问题，剩下的便是外围配套设施的配套。
氢燃料作为无有害排放的可持续能源，其产业前景不仅局限于汽 车业，也适用于各个领域的动力需求。众所周知，由于矿物燃料供应有限 ，今天人类需要替代燃料。与这类传统燃料相反，氢由于处于自然界的再 生循环之中，因而在生成与可持续方面完全满足未来的要求。利用微生物 还原或借助太阳能、风能及水力能，氢的供应方式几乎是无限的。必要时 ，还可以借助天然气、沼气或其它第一能量源生成。宝马主张让氢的生产 方式多样化，实现对矿物燃料的逐步替代。
另一方面，相关基础设施的配合也非常重要。宝马希望液化氢能 够在传统的加油站供应，再逐步将加油站变化为加氢站。宝马已经和欧洲 的清洁能源合作伙伴关系（CEP）组织合作，在伯林开设了第一个加氢站； 随后又与Total石油公司合作分别在汉堡、慕尼黑开设了一家加氢站。这些 加氢站确保了Hydrogen 7的使用者能在实际环境中体验它的性能
宝马一共制造了100部Hydrogen 7，除了用于在全球进行技术展 示外，更在德国本土提供给政府部门、科研部门以及各界名人进行实际使 用，让各界人士切身体会氢内燃机汽车的实用和完善性，作为日后政策制 定、舆论引导的标准。
尽管宝马反复强调Hydrogen 7技术上已达到量产程度，但它的制 造成本高依然是不争的事实。据本次活动的工作人员非正式透露，目前每 部Hydrogen 7的造价超过200万欧元。这一点，只能够通过让整个氢能源产 业的发展壮大，才能有所改变。问题是，虽然氢内燃机的原理很简单，但 要真正让这一原理变成现实，需要极为复杂的技术手段去配合。宝马在这 方面投入了很大力量，掌握了很多的核心技术，对于别的厂家来说，氢内 燃机并不是那么简单的一项技术。汽车厂家之间都是彼此有排他性的，即 使宝马的氢内燃机技术是当前最理想的环保动力解决方案，但宝马一家在 这个领域的优势那么明显，其手中的专利壁垒那么高，其它车厂是不会轻 易加入到这个阵营中来的。
所以，未来到底哪种动力解决方案会成为主流，这不仅仅是哪种 技术最可行的问题，也是一个商业竞争态势的问题。就如同当年家用电视 机的制式之争，并非技术最好的方案最后一定会获胜，很多时候还要视乎 商家之间的利益能否获得体现。在笔者看来，“缺少呼应者” ，在发展道路上孤军作战，正是宝马的氢内燃机目前所面临的最大发展障 碍。（均均摘自“新车评网”） |
