【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生產的量產車，其創(chuàng)新設計技術和生產工藝將會顛覆傳統(tǒng)造車的四大工藝。在寶馬未來的產品規(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。本文將分享這些內容。

碳纖維車身的輕量化技術

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的設計理念是最大程度地運用輕量化技術降低車身重量，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。這一新的生產工藝使得年產量3萬輛汽車就可以達到規(guī)模經濟效益。

另外CFRP材料可以設計成不同顏色，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生產線中，這些投資都可以去掉。在寶馬的擴張產能。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)內部裝載了8個電池包，每個電池包內置12個電池單體。由于8個電池包是串聯(lián)給驅動電機系統(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。在機械結構方面，i3的8個電池包都是可以獨立裝卸的。這種設計的好處是，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的驅動電機系統(tǒng)

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

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，曾經考察過美歐日韓等國的新能源汽車市場。迄今已經發(fā)表150余篇文章。目前主要研究汽車行業(yè)的熱點技術和未來汽車的發(fā)展方向。個人微信：DavidPudong

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