【第一電動網(wǎng)】（特約作者 張翔）11月4-5日SAE2015節(jié)能減排技術(shù)論壇在上海舉辦，美國Munro & Associates有限公司的CEO Sandy Murno先生發(fā)表《對于寶馬i3的拆解和分析》的主題演講。該報告在拆解寶馬i3的基礎(chǔ)上，分析了寶馬i3作為全球第一輛大面積運用碳纖維車身和鋁制底盤輕量化技術(shù)生產(chǎn)的量產(chǎn)車，其創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)和生產(chǎn)工藝將會顛覆傳統(tǒng)造車的四大工藝。在寶馬未來的產(chǎn)品規(guī)劃中，除了現(xiàn)有的i3、i8以外，未來的7系和M系列都將使用碳纖維材料。本文將分享這些內(nèi)容。

碳纖維車身的輕量化技術(shù)

眾所周知，電動汽車動力電池成本一般占整車成本的30-50%。例如，售價26萬元的豐田普銳斯，電池成本約8萬元，占整車成本的1/3。寶馬i3的設(shè)計理念是最大程度地運用輕量化技術(shù)降低車身重量，從而減少整車對動力電池容量的需求。寶馬i3的車身分為兩大模塊：生活模塊(Life Module)和駕駛模塊(Drive Module)，其中生活模塊部分的90%的材料都是采用碳纖維增強塑料CFRP材料。傳統(tǒng)的鋼材料的白車身平均重量是349公斤，但是寶馬i3的車身重量是148公斤，不到傳統(tǒng)車身重量的一半。

顛覆傳統(tǒng)造車的四大工藝

傳統(tǒng)汽車制造業(yè)門檻高的原因是，其沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝占地面積大和投資高。在寶馬i3的整車成型車間里，兩邊的機械臂拿著的不是焊槍，而是膠粘劑。因為i3車身上的150個新型CFRP材料部件不是焊接的，它們是通過涂抹膠粘劑。生產(chǎn)線上的一只機械臂涂抹膠粘劑，另外一只機械臂對部件加熱，使硬化時間縮短到10分鐘。這一新的生產(chǎn)工藝使得年產(chǎn)量3萬輛汽車就可以達到規(guī)模經(jīng)濟效益。

另外CFRP材料可以設(shè)計成不同顏色，這些顏色是本身自帶的，不需要噴涂，而且外觀效果非常高科技化，這也免除了涂裝工藝。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)白車身生產(chǎn)線投資4.6億美元，涂裝車間投資需要1億美元。在寶馬的CFRP生產(chǎn)線中，這些投資都可以去掉。在寶馬的擴張產(chǎn)能。除了現(xiàn)有的i3、i8以外，將來的7系和M系列都將使用CFRP。

寶馬i3的動力電池系統(tǒng)

寶馬i3的動力電池系統(tǒng)內(nèi)部裝載了8個電池包，每個電池包內(nèi)置12個電池單體。由于8個電池包是串聯(lián)給驅(qū)動電機系統(tǒng)供電，所以i3的動力電池系統(tǒng)的標稱電壓是360V。另外，i3的動力電池系統(tǒng)設(shè)計了一個分布式控制系統(tǒng)對8個45V的電池包進行充電和監(jiān)控。在機械結(jié)構(gòu)方面，i3的8個電池包都是可以獨立裝卸的。這種設(shè)計的好處是，當一個電池包被檢測出有故障時，可以被單獨更換，不需要拆卸整車動力電池系統(tǒng)。因為整車動力電池系統(tǒng)重量是230公斤，一個電池包不到30公斤，所以維修很方便。

寶馬i3的驅(qū)動電機系統(tǒng)

寶馬i3的驅(qū)動電機是三相永磁感應直流電機，最大功率是125kW，最高轉(zhuǎn)速每分鐘可以達到11400轉(zhuǎn)，相比較，普通發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速是每分鐘6000轉(zhuǎn)。由此可以看出，i3的驅(qū)動電機的高轉(zhuǎn)速電氣特性導致其功率密度大大由于傳統(tǒng)發(fā)動機。在結(jié)構(gòu)方面，i3的驅(qū)動電機主要由基座、轉(zhuǎn)子和定子組成。

作者簡介：張翔，獨立汽車咨詢顧問，工學博士、副研究員。2002年進入新能源汽車行業(yè)工作，在汽車行業(yè)工作十余年。先后領(lǐng)導和參與過三個科技部863新能源汽車項目，包括上海世博會新能源汽車項目，曾經(jīng)考察過美歐日韓等國的新能源汽車市場。迄今已經(jīng)發(fā)表150余篇文章。目前主要研究汽車行業(yè)的熱點技術(shù)和未來汽車的發(fā)展方向。個人微信：DavidPudong

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