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汽车工业“碳时代”的曙光

信息来源:foioo.com  时间:2010-08-12  浏览次数:200

  节能减排是当今世界汽车工业的主旋律。通向这个目标的路有很多,比如发动机的燃烧技术、清洁燃料的使用、车载能源优化管理系统和彻底零排放的电动车。但一种最传统也是很直接的手段好像不再能引起大家的重视了,那就是汽车的轻量化。自从汽车诞生以来,工程师们就一直孜孜以求的减轻整车质量。当然这不完全是出于节能的需要,还有整车操纵稳定性的需要。在无法找到更合适的材料来替代钢在汽车制造中的位置时,工程师们更多的是在做结构优化和汽车用钢材料本身的性能提升。
  之后出现了铝材料,在保持相同的强度下,铝制车身要明显轻于钢质车身。所以渐渐的,在很多高端车型上出现了铝车身,甚至全铝车身。虽然由于种种原因,铝材料还无法普及到很多普通车型身上。但没有人能否认,铝是更适合汽车工业的材料。但铝本身的问题也很多,影响到它全面取代钢材。一是,材料成本与加工成本过高。二是,铝和其他材料(比如其他钢部件)的接合工艺比较复杂。所以要想成为汽车工业的主流材料,铝的还有较长的路要走。
  就在铝渐渐开始被广泛使用的时候,另外的一种材料也开始走进汽车工业界,这就是碳纤维材料。其实碳纤维并不让人们陌生。其性能好、重量极轻的特点使其在航空、航天领域被积极采用。在汽车工业,由于成本问题,碳纤维只能在一级方程式赛车上和某些顶级品牌车型上才能见得到。到现在为止,还没有哪个制造商将碳纤维用在批量生产的车型上面。
  而即将投产的宝马电动车品牌Megacity已经基本确定将采用碳纤维车身。虽然这种设计方案还在等待宝马董事会的最终批准,但人们已经能感觉到碳材料逐步走向量产车型以及走进汽车工业的脚步了。Megacity是宝马专门为城市内交通量身打造的小型电动车。根据宝马的计划,第一款Megacity车型将在2013年正式上市。Megacity承载了宝马在电动车领域绝大部分的雄心壮志。为了确保Megacity在未来的竞争优势,宝马可以说是不惜工本。这款车主要有两个亮点。一个是采用了碳纤维的整体车身,另一个是宝马自己开发的整合式底盘、电机和电池系统。
  通常由于动力电池的原因,电动车至少要比普通内燃机汽车要重250公斤到350公斤。现在的MiniE车型就要比同型号普通Mini重了350公斤。这样就造成,更重的电动车需要更大的电能驱动,而更大的电动驱动用需要更重的电池。这一问题的最直接解决方案就是大幅度提高动力电池的能源密度问题。但谁都知道,大幅提高能源密度是难上加难的事情。而另一种解决方案就是大幅减轻电动车本身的整备质量,从而来弥补电池所增加的重量。因此宝马此次也不惜工本的第一个将碳纤维材料引入大规模量产车型当中。用宝马负责研发的董事KlausDraeger的话来说就是:此举开创了汽车轻量化进程的新篇章。通过引入碳纤维车身,Megacity基本上可以保持同级别内燃机汽车相同的整车重量。而宝马更野心勃勃的宣称,到2013年的时候,Megacity的车身重量将会进一步的降低。
  碳纤维材料的好处是众所周知的,但碳纤维高昂的成本是更广为所知的事情。那就出现了一个很需要严肃对待的问题,宝马如何控制车型的成本。毕竟Megacity不是宝马索伯车队的F-1赛车,也不是顶级跑车。根据调查,宝马的碳纤维供应商是欧洲最大的碳纤维制造商SGL集团。

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