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碳纤维的BMW i3颠覆汽车业

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-11-18   来源: 腾讯财经   浏览次数:670  分享到: 分享到腾讯微博

不同的想法

虽然大多数汽车制造商都在进行碳纤维实验,但是没有厂商打算立刻追赶宝马。戴姆勒集团的奔驰并没有把碳纤维看得很重要,相反,它正在设计由传统发动机和电动机驱动的汽车,并计划在2017年推出燃料电池车,因为这种车比纯电动车的续航里程更长。

对于采用碳纤维制造汽车的益处,“我们有不同的想法,”戴姆勒首席财务官博多·乌博在一次采访中表示,“让我们看看谁能给出更好的答案。”

作为宝马在豪华车销量上的最接近的对手,奥迪把目光投向了混合材料,包括铝、轻钢以及碳纤维,而不是依靠一个单一的解决方案,奥迪发言人Josef Schlossmacher 表示。

在宝马内部,对于基于碳纤维材质研发电动车的战略,也不是没有批判的声音。艾希纳和CEO诺伯特•雷瑟夫不得不向世界各地持有怀疑态度的公司管理人员论证他们的选择,以获得广泛的支持。

“一些人开始并没有意识到电动车的重要性,还建议我们制造超级跑车,”艾希纳表示,“这一战略在最初并没有获得普遍认可。”

代号:Chinook

2010年7月,宝马集团与SGL投资一百万美元在美国华盛顿州摩西湖镇建立了一个碳纤维工厂。在以“Chinook”代号进行全球搜索之后,这两家公司决定将工厂落户于这个地处干旱高原地带的小镇上。

摩西湖镇拥有两万人口,距离西雅图有三个小时的车程,距离斯波坎市有一个半小时的车程,通常来说,不是一个很理想的选择。但是,最终令两家公司决定将工厂建于此镇的原因是该地毗邻哥伦比亚河。宝马希望车辆从一开始就使用可再生资源,利用水力发电来运转工厂的烘炉,当地的水力发电成本约为3美分/千瓦时,不到德国的五分之一。

伯恩斯坦公司分析师马克思•沃伯顿说道,“宝马决定全力以赴地投入碳纤维电动汽车制造中,这是一个勇敢的决定。这提示我们,宝马比其他汽车生产商更精于此、更专注于此,而且眼光更为长远,而不是局限于眼前的竞争层面。”

比日产聆风还轻

第一批纤维材料生产于2011年夏天,为最终量产进行试运行。BMW i3采用了碳纤维复合材料,用以保护乘客的生命安全。因为采用碳纤维复合材料制成的部件具有一定的弹性,可以有效避免事故时的撞击力。而电池安装在铝制底盘上。

得益于所使用的材料,宝马i3的重量比世界上最畅销的电动汽车日产聆风还轻20%。这使得车辆的0-100公里/小时加速时间仅为7.2秒,比日产聆风快4秒。

“宝马已经将一些创造性思维应用到BMW i3的几乎每一个部分,”英国汽车杂志Top Gear在评论中说道,“并且这些做法经实践证明非常有效。”

当然,向碳纤维转型具有详细的规划。它始于给人印象不深的丙烯酸线,这些纤维在日本定制,被拉伸缠绕在轴上,然后在超过200摄氏度(392华氏度)的温度下烘烤约一个半小时,从金色逐渐变为青铜色、棕色、黑色。

无氧处理

当炉中的温度高达1400℃时,非碳原子就会从纤维中分离出去。炉内是无氧环境,因此,能够防止原料燃烧起来。经过加工后,逐渐形成碳晶体分子链。

这些闪亮的黑色碳线,每根的细度只有人体头发的约七分之一。这些线再被分成多个纤维束,每束含有5万股纤维,这远远超过了行业标准。在最后的加工过程中,线束会被迅速地缠到线轴上。

摩西湖畔的碳纤维工厂几乎实现了全自动化操作。仅有不到12人负责监控机器,间或打开新的丙烯酸线盒,将其接到下一个批次。

即使BMW i3的销量未达预期,碳纤维生产也不会停止。从新一代宝马7系开始,宝马的主要产品的构造中将采用碳纤维材料。

钢铁极限

“我们在碳纤维方面的投入不仅仅是针对单辆汽车,而是针对未来我们的整个产品系列及业务,” 艾希纳说道。“目前对钢铁的利用已经达到了极限,已经没有办法可以使车辆变得更轻。”

在宝马位于莱比锡的工厂,钢铁不再是车辆韧性的衡量指标。那里有这样一条标语:“nerves of carbon fiber”。

宝马不害怕孤军奋战。

“走一条新的道路总是伴随着风险。”艾希纳说道。“但是,如果我们成功了,这将给我们带来一个巨大的机会。我们需要时间来超越竞争对手。现在已经没有太多的机会来获得这样的优势。”

 

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