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[圖]碳纖維助汽車輕量化 日本車企難應用

   2021-08-10 950
核心提示:寶馬(BMW)推出的純電動汽車在量產車中率先采用了碳纖維車體,而日本車企對采用這種新材料仍表現消極,與鋼鐵企業過于緊密的交易

寶馬(BMW)推出的純電動汽車在量產車中率先采用了碳纖維車體,而日本車企對采用這種新材料仍表現消極,與鋼鐵企業過于緊密的交易關系反而可能會阻礙材料的轉型,使日本車企在輕量化競爭中處于落后地位。

寶馬4月份開始在日本銷售大量采用尖端材料的EV(純電動汽車)“i3”,宣傳口號是“碳纖維電動”。該車使用碳纖維取代了車體材料中過去常用的鋼鐵。

碳纖維以鋼鐵4分之1的重量,實現了足夠的強度和耐久性。對于充電一次駕駛距離嫌短的EV等環保車,輕量化是重要的課題,采用碳纖維的優勢十分明顯。

寶馬I3上使用的輕量化材料

日本車尚未正式采用

碳纖維一直有著汽車輕量化撒手锏之美譽,東麗、帝人、三菱麗陽三大日本化學企業占據著全球碳纖維份額的大半壁江山,但這種材料在日本車中至今還沒有被正式采用。為何寶馬能拔得頭籌?

使用碳纖維會大幅提高成本,這是碳纖維在汽車材料用途普及的大障礙。i3在日本的售價為499萬日元(約30.4萬元人民幣)起,在寶馬的產品線中不算高價。這款車之所以成功壓縮了成本的增幅,實現了碳纖維的全面采用,靠的是寶馬與日本化學企業的合作關系。

德國大型材料廠商西格里(SGL)與寶馬的合資公司使用三菱麗陽開發的碳纖維原紗,利用樹脂等材料將其加工成CFRP(碳纖維增強樹脂基復合材料),提供給寶馬的EV。

CFRP的成型要耗費大量的人工和成本,因此之前僅被用于單價高達數千萬日元的跑車。這一次,在三家公司的合作下,成型的時間縮短到10分鐘之內,使成本降低到了實用水平。

合資公司董事總經理Joerg Pohlman說:“通過改進碳纖維的疊加方式等,對成型技術進行了革新。”

此外,i3的底盤也下了很大功夫。以前的EV基本都直接沿用現有汽油發動機車的底盤,只是把驅動系統改為電氣系統。寶馬i3在使大量使用碳纖維成為現實的同時,還開發了適合碳纖維車身的專用底盤。

只要將i3與日本代表性環保車進行比較,就可以清楚看到i3的輕量化取得了相當大的成功。

相對于i3的1260kg,日產的EV“LEAF(聆風)”為1440kg,豐田的插電式混合動力車“普銳斯PHV”為1420kg。在這三款汽車中,i3的馬達高輸出功率大,因為配備了大量會增加重量的電池。但盡管如此,i3的重量也遠低于另兩款車。

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