一、结论
4、插播一个新闻:SGL cuts jobs as BMW moves away from carbon fiber(iX will not rely as heavily on carbon fiber as the i3)。
二、车型基本信息
宝马批量应用碳纤维的车型主要是i3、i8、7 series和iX,这些车型的基本信息如下,供参考,其中把iX和X5放在一起,尺寸做个对照,话说iX比X5重了300+kg,电动化确实给轻量化带来了更大的压力和动力。
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四、BMW十年碳纤维之路回顾
1、BMW碳纤维的起源
宝马汽车的碳纤维应用研究始于1999年,真正的批量生产则是从i3开始(2013年量产交付)。自此,开启在i3、i8和7系上,开始了carbon lifemodule和carbon core的原创、应用和引领。碳纤维的批量应用,也进一步加强了宝马汽车在”高科技“、”轻量化“方面的品牌力。
值得一提的是,2011年,也就是BMW i3的概念设计之初,宝马集团投资了SGL(西格里集团是全球领先的碳素石墨材料以及相关产品的制造商之一,涵盖了从原丝到碳纤维、织物和预浸料、再到CFRP部件成品在内的完整业务链)。目前,宝马集团在SGL的占比是18%,大众集团是7%。
2、i3和i8的Life-Drive

• i3整备质量1487kg,其中Life Module白车身138kg、Drive Module车架82kg。Life Module中碳纤维68kg,包括34个部件,其中15个RTM部件(含两个编织泡沫夹心型材)和19个模压部件。

• i8整备质量1485kg,其中Life Module白车身168kg、 Drive Module车架59kg。Life Module中碳纤维包括42个部件,其中14个RTM部件(含三个编织泡沫夹心型材)、5个回收碳纤维和23个模压部件。

• 此外,i8的双翼门也采用了碳纤维内板,单个门5个部件,包括3个模压件和2个RTM件。

• i3的制造工艺
传统的汽车制造四个工艺,包括冲压、焊装、涂装和总装,而i3是没有冲压和涂装车间的,这主要是由于i3的外观件全部为塑料件,碳纤维的白车身车体也不需要经过防腐;清洗、电泳、喷漆和烤漆。这在一定程度上,确实降低了产线的投资,比较适合小批量的试制和生产,比如i8、兰博基尼、前途K50等碳纤维车身。不得不说,宝马i3从2013年量产,到现在将近10年,全球销量二十几万台,也是碳纤维在汽车行业的奇迹。
3、7系的Carbon Core
7系的碳纤维零部件16个,4种工艺,分别包括湿法模压、RTM、碳纤维和钢板直接模压和碳纤维SMC。7系是在传统冲、焊、涂、总的基础上,采用碳纤维的,适当调整了焊接产线和涂装工艺(温度和时间控制)。事实上,相较于i3,7系的碳纤维应用是更有借鉴意义的,即如何通过材料&工艺设计、连接&涂装工艺设计来实现碳纤维零部件在车身的应用,在不大面积调整制造工艺的情况下,满足生产节拍,实现轻量化和性能提升。
五、小结
十年前的i3,确实给汽车行业/碳纤维行业带来了很大的期待,但十年的发展,碳纤维在汽车行业的应用依然是“理想很丰满,现实很骨感”,纯碳纤维的白车身几乎全部是跑车才会有的选择;五年前7系,Carbon Core又给大家带来一些启发和借鉴,但碳纤维加强件,依然无法在普通乘用车上普及,哪怕是一个类似于“镁合金方向盘”的成熟案例都没有;今年的iX,命名为Carbon Cage,其实寓意要比7系的Carbon Core更要宏大,宝马曾经说过,when a bodygets a name, it must be someting special,也许碳纤维给宝马带来的,更多的是special。下一步碳纤维复合材料该怎么发展,需要汽车行业和材料行业的人们,不断的努力探索和尝试,通过一点点努力,实现从0到1,从1到10,最终实现真正的大批量生产。
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原文始发于微信公众号(艾邦高分子):从i3到iX看宝马汽车碳纤维应用的十年之路
