寶馬i3模塊化和碳纖維的奧秘

為了盡可能減輕重量，寶馬i3使用碳纖維增強塑料（CFRP）制造汽車外殼。同時，i3上沒有小部件，因此寶馬管理層稱i3為“改革者”。那么i3的車身結構中隱藏著什么秘密呢？

當大多數汽車的車身和車架一體化時，寶馬在i3上提出了模塊的概念。構成i3的兩個模塊被稱為乘客模塊和步行模塊。行走模塊采用全鋁底盤，構建穩定的基礎，電池、動力系統、結構功能模塊和撞基模塊集成在結構中。乘客艙主要由高強度、極輕的CFRP材料（碳纖維增強塑料）制成的客艙組成。

寶馬i3車身框架

這些由輕質高強度材料鋁和碳纖維制成的模塊主要是為了減輕i3的重量并提高其能源效率。然而，對于普通汽車來說，大量使用鋁已經足夠罕見了，更不用說碳纖維了。

與1525公斤328i Coupe和1455公斤128i Coupe相比，i3的重量僅為1270公斤。更輕的重量可以降低汽車行駛時的能耗，因此i3可以在容量僅為22千瓦時的電池驅動下行駛130公里的巡航里程（尚未獲得美國環境保護局的認證），而其他電動汽車至少需要24千瓦時。

我們一直在談論碳纖維。什么是碳纖維？為什么它如此重要？碳纖維是一種非常堅固輕便的材料，而且價格也非常昂貴。它被廣泛用于高強度質量比的汽車，如著名的F1賽車。i3中使用的碳纖維材料被稱為碳纖維增強塑料，其中碳纖維都由碳原子組成，而增強塑料是指碳纖維用樹脂粘合，然后用塑料增強，然后可以用來制造車身。

碳纖維增強塑料不僅重量輕，而且強度是鐵的十倍，在碰撞中可以吸收巨大的能量。碳纖維增強塑料的特性使i3即使在高速碰撞中也能保持車身不變形，即使車身受損，也能為車內乘客提供安全的空間。

同樣由于乘員模塊的高強度特性，i3上的B柱被拆除。前門與A柱相連，后門與C柱相連，方便人們上下車。

碳纖維增強塑料的大規模生產成本很高，尤其是汽車越大。為了降低成本，寶馬開發了一種新的制造工藝。I3的碳纖維制造廠位于華盛頓州莫西湖，是寶馬和西格里汽車碳纖維公司的合資企業。該工廠年產量為1500噸，占全球碳纖維增強塑料總產量的10%。

無增強碳纖維的制造過程需要大量的能源，因此為了真正降低成本，他們需要找到一種廉價的可再生能源。磨湖加工廠的設備全部由電力驅動，其能源供應來自哥倫比亞峽谷大壩的水力發電廠。

利用寶馬十多年來開發的加工技術，碳纖維在瓦克斯多夫被壓制成薄板，然后在蘭茨胡特和萊比錫被制成碳纖維增強塑料（萊比錫工廠使用風力發電）

其中一個關鍵步驟是通過在高壓下噴射液體樹脂來粘合碳纖維（樹脂轉移模塑工藝）。

采用這種方法對i3行走模塊中使用的碳纖維增強塑料進行了加工。與傳統的汽車結構相比，它使用的零部件要少得多。

既然碳纖維增強塑料是由碳而非金屬制成的，那么這些碳元素是從可再生資源中提取出來的，這是理所當然的嗎？事實上，Sigri從未聲稱這些碳纖維增強塑料的原材料是可再生資源，只是他們使用可再生能源制造。這些碳纖維的原材料是聚丙烯腈——一種丙烯酸材料，而不是植物。

然而，碳纖維材料可以很容易地回收。寶馬的工廠可以在不損壞碳纖維的情況下去除碳纖維上的粘合樹脂，然后用它們制造新的部件。但這是一輛普通的“退役”車身。鑒于碳纖維與鋼和鋁合金相比塑性較差，碳纖維在受到足夠強烈的撞擊后會變成一堆碎片。鋼制車身在碰撞后可以再次熔化。如何回收破碎成碎片的碳纖維？我想知道寶馬是否研究過這個問題。為了盡可能減輕重量，寶馬i3使用碳纖維增強塑料（CFRP）制造汽車外殼。同時，i3上沒有小部件，因此寶馬管理層稱i3為“改革者”。那么i3的車身結構中隱藏著什么秘密呢？

當大多數汽車的車身和車架一體化時，寶馬在i3上提出了模塊的概念。構成i3的兩個模塊被稱為乘客模塊和步行模塊。行走模塊采用全鋁底盤，構建穩定的基礎，電池、動力系統、結構功能模塊和撞基模塊集成在結構中。乘客艙主要由高強度、極輕的CFRP材料（碳纖維增強塑料）制成的客艙組成。

寶馬i3車身框架

這些由輕質高強度材料鋁和碳纖維制成的模塊主要是為了減輕i3的重量并提高其能源效率。然而，對于普通汽車來說，大量使用鋁已經足夠罕見了，更不用說碳纖維了。

與1525公斤328i Coupe和1455公斤128i Coupe相比，i3的重量僅為1270公斤。更輕的重量可以降低汽車行駛時的能耗，因此i3可以在容量僅為22千瓦時的電池驅動下行駛130公里的巡航里程（尚未獲得美國環境保護局的認證），而其他電動汽車至少需要24千瓦時。

我們一直在談論碳纖維。什么是碳纖維？為什么它如此重要？碳纖維是一種非常堅固輕便的材料，而且價格也非常昂貴。它被廣泛用于高強度質量比的汽車，如著名的F1賽車。i3中使用的碳纖維材料被稱為碳纖維增強塑料，其中碳纖維都由碳原子組成，而增強塑料是指碳纖維用樹脂粘合，然后用塑料增強，然后可以用來制造車身。

碳纖維增強塑料不僅重量輕，而且強度是鐵的十倍，在碰撞中可以吸收巨大的能量。碳纖維增強塑料的特性使i3即使在高速碰撞中也能保持車身不變形，即使車身受損，也能為車內乘客提供安全的空間。

同樣由于乘員模塊的高強度特性，i3上的B柱被拆除。前門與A柱相連，后門與C柱相連，方便人們上下車。

碳纖維增強塑料的大規模生產成本很高，尤其是汽車越大。為了降低成本，寶馬開發了一種新的制造工藝。I3的碳纖維制造廠位于華盛頓州莫西湖，是寶馬和西格里汽車碳纖維公司的合資企業。該工廠年產量為1500噸，占全球碳纖維增強塑料總產量的10%。

無增強碳纖維的制造過程需要大量的能源，因此為了真正降低成本，他們需要找到一種廉價的可再生能源。磨湖加工廠的設備全部由電力驅動，其能源供應來自哥倫比亞峽谷大壩的水力發電廠。

利用寶馬十多年來開發的加工技術，在瓦克斯多夫將碳纖維壓制成薄片，然后制成碳纖維……

蘭茨胡特和萊比錫的強制塑料（萊比錫工廠使用風力發電）其中一個關鍵步驟是通過在高壓下噴射液體樹脂來粘合碳纖維（樹脂轉移模塑工藝）。

采用這種方法對i3行走模塊中使用的碳纖維增強塑料進行了加工。與傳統的汽車結構相比，它使用的零部件要少得多。

既然碳纖維增強塑料是由碳而非金屬制成的，那么這些碳元素是從可再生資源中提取出來的，這是理所當然的嗎？事實上，Sigri從未聲稱這些碳纖維增強塑料的原材料是可再生資源，只是他們使用可再生能源制造。這些碳纖維的原材料是聚丙烯腈——一種丙烯酸材料，而不是植物。

然而，碳纖維材料可以很容易地回收。寶馬的工廠可以在不損壞碳纖維的情況下去除碳纖維上的粘合樹脂，然后用它們制造新的部件。但這是一輛普通的“退役”車身。鑒于碳纖維與鋼和鋁合金相比塑性較差，碳纖維在受到足夠強烈的撞擊后會變成一堆碎片。鋼制車身在碰撞后可以再次熔化。如何回收破碎成碎片的碳纖維？我想知道寶馬是否研究過這個問題。

標簽：寶馬寶馬i3

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