ยุคสมัยแห่งยานยนต์ไฟฟ้ากำลังคืบคลานเข้ามา แต่ทราบหรือไม่ว่า BMW ได้พัฒนาและวิจัยรถยนต์พลังงานไฟฟ้ามายาวนานกว่า 50 ปีแล้ว และตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา BMW ได้พัฒนาขีดความสามารถและความรู้ความเข้าใจเรื่องการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าให้สมบูรณ์ขึ้น โดยกำหนดเป้าหมายว่าภายในปี 2025 นี้ BMW จะผลิตรถไฟฟ้าให้ได้ถึง 25 รุ่น ก่อนจะถึงตอนนั้นเราจะพาทุกคนย้อนอดีตไปดูวิวัฒนาการของรถ BMW พลังงานไฟฟ้ากัน
1602e
ในการแข่งโอลิมปิกฤดูร้อนปี 1972 ที่เมืองมิวนิค มีรถยนต์ BMW 1602e สองคันใช้ขับอยู่ในขบวนพาเหรด และถูกใช้ขับส่งน้ำดื่มให้นักกีฬาในการแข่งระยะทางไกลหลายประเภท มันขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า เพื่อไม่ให้ไอเสียเป็นอุปสรรคต่อนักกีฬาและการแข่งขัน รถยนต์ไร้มลพิษและเงียบกริบนี้คือรถในฝันในขณะนั้น และ 1602e ถือได้ว่าเป็นรากฐานที่สำคัญของ BMW ที่ใช้พลังงานไฟฟ้า เนื่องจากเป็นความพยายามช่วงแรกของ BMW ในการสร้างรถยนต์ไฟฟ้า
มันดูเกือบจะเหมือนกับ 1602 รุ่นมาตรฐาน แต่ซ่อนการเปลี่ยนแปลงสำคัญไว้ภายใต้ฝากระโปรง เครื่องยนต์สันดาปหายไป และทีมวิศวกรติดตั้งแบตเตอรี่ตะกั่วกรดมาตรฐาน 12 โวลต์จำนวนหนึ่งโหลที่พัฒนาโดย Varta ถูกแพ็ครวมกัน มีความจุรวม 12.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง ชุดแบตเตอรี่หนักถึง 350 กิโลกรัมโดยไม่มีชุดชาร์จ แต่ใช้วิธีการยกเปลี่ยนทั้งหมดแทน และมีมอเตอร์ DC shunt-wound จาก BOSCH ขนาด 43 แรงม้า วางอยู่ตรงตำแหน่งเกียร์ ส่งกำลังไปที่ล้อหลัง โดยการขับเหมือนคุณปู่ที่ความเร็ว 50 กิโลเมตรต่อชั่วโมง สามารถขับได้ไกล 30 กิโลเมตร แต่ถ้าขับด้วยความเร็วสูงสุดที่ประมาณ 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ระยะทางที่ได้จะน้อยลงมาก และนี่คือ BMW ไฟฟ้าคันแรกที่ถือกำเนิดขึ้น
LS ELECTRIC
ด้วยระยะทางที่สั้นและไม่มีเครื่องยนต์เบนซินให้ใช้งาน แนวคิดรถไฟฟ้าที่ผ่านมาของ BMW จึงเป็นไปไม่ได้สำหรับการผลิต อย่างไรก็ตามการพัฒนายังคงดำเนินต่อไป ในฤดูร้อนปี 1975 ทีม BMW ก้าวเข้าสู่การขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าขั้นที่สอง แต่เลือกที่จะเก็บเป็นความลับในเวลานั้น โดยนำรถ 700 LS ที่ถูกทิ้งไว้ มาสร้างเป็นรถยนต์ไฟฟ้าทดลองคันใหม่
มอเตอร์แบบเก่าของ 1602e ถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์ DC ใหม่ที่พัฒนาอีกครั้งโดย BOSCH เจ้าเก่า และชุดแบตเตอรี่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ตะกั่วกรด Varta จำนวน 10 ลูก น้ำหนักราว 320 กิโลกรัมในห้องเครื่องยนต์ ซึ่งใช้เทคโนโลยีการเติมน้ำกรดแบบรวมจากศูนย์กลางและการลดก๊าซเพื่อการบำรุงรักษาที่ง่ายขึ้น
LS รุ่นทดลองเป็นรถยนต์ไฟฟ้าของ BMW คันแรกที่มีระบบชาร์จแบบใหม่เอี่ยม เครื่องชาร์จและสายไฟที่ทำให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ด้วยปลั๊กมาตรฐานในบ้านได้ ในขณะที่น้ำหนักของแบตเตอรี่ยังคงเป็นปัญหา รถคันนี้สามารถวิ่งด้วยความเร็วสูงสุด 65 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยใช้เวลาในการเร่งความเร็วจาก 0-50 กิโลเมตรต่อชั่วโมงถึง 11.4 วินาที และถึงจะมีปลั๊กสำหรับชาร์จไฟ ปัญหาเดียวคือใช้เวลาในการชาร์จ 14 ชั่วโมงและสามารถวิ่งได้ 30 กิโลเมตรต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง แต่นี่ก็อาจจะเป็นแบบฝึกหัดการเรียนรู้ที่ดี
BMW 325iX Electric
ในปี 1981 BMW ได้เปิดตัวโครงการ “รถยนต์ไฟฟ้าที่มีแบตเตอรี่พลังงานสูง” ส่งผลให้มีรถ 325iX ( E30 )จำนวน 8 คัน ถูกนำมาใช้ในการทดสอบแบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์รุ่นใหม่ที่ไม่ต้องบำรุงรักษา ซึ่งพัฒนาโดย Asea Brown Boveri สำหรับใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่นี้พลังงานมากกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดถึง 3 เท่า
รถ BMW รุ่นทดลองทั้ง 8 คันได้รับการดัดแปลงเป็นระบบขับเคลื่อนล้อหน้าทั้งหมด คุณสมบัติใหม่คือระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เข้ามามีบทบาทสำหรับการตรวจสอบและควบคุมการชาร์จของแบตเตอรี่ ซึ่งวางอยู่ข้างมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดกำลัง 30 แรงม้า ที่ทำความเร็วสูงสุด 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และวิ่งได้ระยะไกลถึง 150 กิโลเมตร ในการชาร์จไฟเต็ม 1 ครั้ง แผนก R&D ของ BMW ตัดสินใจทดสอบต้นแบบเหล่านั้นในการใช้งานจริง ดังนั้น 3-Series Touring จึงถูกใช้เป็นรถส่งของในกิจการไปรษณีย์ของเยอรมัน ในขณะที่รถอื่น ๆ ก็มอบให้หน่วยงานของรัฐในท้องถิ่นเพื่อเก็บข้อมูล ถือว่าเป็นการบุกเบิกรถยนต์ที่ใช้งานได้จริง
BMW E1 / E2
แบตเตอรี่โซเดียมรุ่นใหม่แสดงให้เห็นประโยชน์มากมาย ดังนั้นการวิจัยจึงดำเนินต่อไป อย่างไรก็ตาม แทนที่จะดัดแปลงรถยนต์ที่มีอยู่ BMW Technik GmbH ก็ได้รับไฟเขียวให้พัฒนารถยนต์ไฟฟ้าอีกรุ่น
และแนวคิด BMW E1 ขนาดกะทัดรัด ได้จัดแสดงที่งานแฟรงก์เฟิร์ตมอเตอร์โชว์ปี 1991 และรุ่นที่พัฒนาสำหรับตลาดสหรัฐ ฯ ในชื่อ BMW E2 ได้เปิดตัวในงาน LA Show ในปีถัดมา การลดน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ ตัวถังจึงสร้างจากส่วนอะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปและตัวถังด้านนอกทำจากพลาสติกรีไซเคิล พร้อมฝากระโปรงหน้าและฝากระโปรงท้ายอะลูมิเนียม ชุดแบตเตอรี่ถูกวางไว้ใต้เบาะนั่งตอนหลัง และมอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 45 แรงม้า ที่พัฒนาขึ้นเองถูกรวมเข้ากับชุดเกียร์ที่เพลาหลัง เวลาในการชาร์จลดลงเหลือเพียง 6 ชั่วโมงจากปลั๊กบ้านทั่วไป และ 2 ชั่วโมงจากสถานีพิเศษ ในขณะที่มีระยะทางสูงสุด 160 กิโลเมตร ในขณะที่ปี 1993 รุ่นปรับปรุงของ E1 ได้เผยโฉมอีกครั้งที่แฟรงก์เฟิร์ต โดยมีแบตเตอรี่โซเดียม-นิเกิลคลอไรด์ “ZEBRA” ที่ปรับปรุงระยะการขับขี่และสมรรถนะเพิ่มขึ้น ครั้งนี้มีทั้งรุ่นไฟฟ้าล้วนและรุ่นไฮบริด โดยรุ่นไฮบริดใช้ร่วมกับเครื่องยนต์มอเตอร์ไซค์ BMW K1100
BMW 325 Electric
ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 BMW มุ่งสู่การขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าอย่างแท้จริง มี 3-Series ( E36 ) จำนวน 25 คัน เป็นพื้นฐานสำหรับรถทดลอง เพื่อแก้ปัญหาเกี่ยวกับแบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์จากแนวคิด E1 ทำให้ BMW ต้องพัฒนาแบตเตอรี่ใหม่สำหรับโครงการนี้ บางคันติดตั้งแบตเตอรี่แบบโซเดียม-นิกเกิล คลอไรด์ บางคันใช้แบตเตอรี่แบบนิกเกิล-แคดเมียม ทำงานคู่กับมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังขับ 60 แรงม้า รถทั้งหมดถูกนำไปใช้งานโดยพนักงานของ BMW และเจ้าหน้าที่รัฐบาลเยอรมนีเพื่อทดสอบ มันวิ่งได้ระยะทาง 151 กิโลเมตรและทำความเร็วสูงสุดได้ 135 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งการพัฒนาในขั้นนี้ส่งผลให้การชาร์จไฟนั้นทำได้อย่างรวดเร็ว สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ในเวลาเพียง 40 นาที
MINI E
ในตอนท้ายของทศวรรษที่ 20 ทาง BMW ได้ก้าวหน้าในการวิจัย EV ไปอีกขั้น ด้วยการใช้แบรนด์ MINI เพื่อทดสอบเทคโนโลยีระบบส่งกำลังไฟฟ้าแบบใหม่ โดย MINI E เปิดตัวที่งาน Los Angeles Auto Show ปี 2008 หลังจากนั้นมี MINI E จำนวนกว่า 600 คันถูกผลิตเพื่อส่งให้ลูกค้าและองค์กรที่คัดสรรมาอย่างดี ใช้เป็นยานพาหนะทั่วไปในชีวิตประจำวัน เพื่อให้ BMW สามารถรวบรวมแนวคิดเกี่ยวกับสิ่งที่สาธารณชนต้องการจากรถยนต์ไฟฟ้า เสมือนการทดลองภาคสนามด้วยการใช้งานในหลายประเทศ รวมถึงสหรัฐอเมริกา เยอรมนี สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส ญี่ปุ่น และจีน ข้อมูลที่รวบรวมจากการใช้งานในชีวิตประจำวันถูกนำไปใช้ในการพัฒนาสิ่งที่เป็นอยู่ในขณะนั้น รู้จักกันในชื่อ BMW Megacity Vehicle
ระบบส่งกำลังใหม่ประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าแบบ synchronous ขนาด 200 แรงม้า และชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาด 35 กิโลวัตต์ชั่วโมง มันดีพอสำหรับการวิ่งด้วยความเร็ว 0-100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงใน 8.5 วินาที และสามารถวิ่งได้ไกลถึง 250 กิโลเมตร มีคันเร่งไฟฟ้าที่ช่วยให้การตอบสนองของมอเตอร์ไฟฟ้านั้นทำงานได้อย่างนุ่มนวล
BMW Active E
เกือบหนึ่งปีหลังจากกลุ่มรถทดสอบ Mini E เริ่มทำการทดสอบ BMW ได้เปิดตัวรถต้นแบบ Concept ActiveE สร้างจาก 1-Series Coupe และปิดตัวที่งาน North American International Auto Show ที่เมืองดีทรอยต์ในปี 2010
ครั้งนี้มีการสร้างรถทดสอบมากกว่า 1,000 คัน ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า synchronous ขนาด 167 แรงม้า กับแรงบิด 250 นิวตันเมตร รวมอยู่กับเพลาล้อหลังเพื่อขับเคลื่อน ซึ่งเป็นรูปแบบเดียวกับที่จะใช้ใน BMW i3 มอเตอร์มีน้ำหนัก 91 กิโลกรัม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่พัฒนาขึ้นใหม่โดยความร่วมมือกับSB LiMotive ขนาด 32 กิโลวัตต์ชั่วโมง ActiveE ใช้เวลา 9 วินาทีในการวิ่งถึง 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงจากจุดหยุดนิ่ง และความเร็วสูงสุดถูกจำกัดด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ 145 กิโลเมตรต่อชั่วโมง สามารถใช้งานในชีวิตประจำวันได้เกือบ 160 กิโลเมตร และส่วนประกอบทั้งหมดซึ่งพัฒนาขึ้นภายในบริษัทได้รับการออกแบบมาเพื่อไม่ให้พื้นที่ภายในรถลดลง
จากบทเรียนบางส่วนที่ BMW ได้เรียนรู้เกี่ยวกับปัญหาสภาพอากาศในระหว่างการทดสอบภาคสนามของ Mini E ทำให้ ActiveE ได้รับการวางแผนที่จะมีระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว เพื่อให้แบตเตอรี่ ActiveE อยู่ในอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมที่สุด
