【第一電動(dòng)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(guó)Munro & Associates有限公司的CEO Sandy Murno先生發(fā)表《對(duì)于寶馬i3的拆解和分析》的主題演講。該報(bào)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(yùn)用碳纖維車(chē)身和鋁制底盤(pán)輕量化技術(shù)生產(chǎn)的量產(chǎn)車(chē)，其創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)和生產(chǎn)工藝將會(huì)顛覆傳統(tǒng)造車(chē)的四大工藝。在寶馬未來(lái)的產(chǎn)品規(guī)劃中，除了現(xiàn)有的i3、i8以外，未來(lái)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(chē)身的輕量化技術(shù)

眾所周知，電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池成本一般占整車(chē)成本的30-50%。例如，售價(jià)26萬(wàn)元的豐田普銳斯，電池成本約8萬(wàn)元，占整車(chē)成本的1/3。寶馬i3的設(shè)計(jì)理念是最大程度地運(yùn)用輕量化技術(shù)降低車(chē)身重量，從而減少整車(chē)對(duì)動(dòng)力電池容量的需求。寶馬i3的車(chē)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(qiáng)塑料CFRP材料。傳統(tǒng)的鋼材料的白車(chē)身平均重量是349公斤，但是寶馬i3的車(chē)身重量是148公斤，不到傳統(tǒng)車(chē)身重量的一半。

顛覆傳統(tǒng)造車(chē)的四大工藝

傳統(tǒng)汽車(chē)制造業(yè)門(mén)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(chē)成型車(chē)間里，兩邊的機(jī)械臂拿著的不是焊槍?zhuān)悄z粘劑。因?yàn)閕3車(chē)身上的150個(gè)新型CFRP材料部件不是焊接的，它們是通過(guò)涂抹膠粘劑。生產(chǎn)線上的一只機(jī)械臂涂抹膠粘劑，另外一只機(jī)械臂對(duì)部件加熱，使硬化時(shí)間縮短到10分鐘。這一新的生產(chǎn)工藝使得年產(chǎn)量3萬(wàn)輛汽車(chē)就可以達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。

另外CFRP材料可以設(shè)計(jì)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(jì)，傳統(tǒng)白車(chē)身生產(chǎn)線投資4.6億美元，涂裝車(chē)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(kuò)張產(chǎn)能。除了現(xiàn)有的i3、i8以外，將來(lái)的7系和M系列都將使用CFRP。

寶馬i3的動(dòng)力電池系統(tǒng)

寶馬i3的動(dòng)力電池系統(tǒng)內(nèi)部裝載了8個(gè)電池包，每個(gè)電池包內(nèi)置12個(gè)電池單體。由于8個(gè)電池包是串聯(lián)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)供電，所以i3的動(dòng)力電池系統(tǒng)的標(biāo)稱(chēng)電壓是360V。另外，i3的動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)分布式控制系統(tǒng)對(duì)8個(gè)45V的電池包進(jìn)行充電和監(jiān)控。在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，i3的8個(gè)電池包都是可以獨(dú)立裝卸的。這種設(shè)計(jì)的好處是，當(dāng)一個(gè)電池包被檢測(cè)出有故障時(shí)，可以被單獨(dú)更換，不需要拆卸整車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)。因?yàn)檎?chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)重量是230公斤，一個(gè)電池包不到30公斤，所以維修很方便。

寶馬i3的驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)

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

作者簡(jiǎn)介：張翔，獨(dú)立汽車(chē)咨詢顧問(wèn)，工學(xué)博士、副研究員。2002年進(jìn)入新能源汽車(chē)行業(yè)工作，在汽車(chē)行業(yè)工作十余年。先后領(lǐng)導(dǎo)和參與過(guò)三個(gè)科技部863新能源汽車(chē)項(xiàng)目，包括上海世博會(huì)新能源汽車(chē)項(xiàng)目，曾經(jīng)考察過(guò)美歐日韓等國(guó)的新能源汽車(chē)市場(chǎng)。迄今已經(jīng)發(fā)表150余篇文章。目前主要研究汽車(chē)行業(yè)的熱點(diǎn)技術(shù)和未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向。個(gè)人微信：DavidPudong

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