寶馬用的碳纖維是“假”的?那現在用的又是什麼碳纖維?

多年來,輕量化車身材料一直是寶馬和其他汽車製造商的重要話題之一,因此碳纖維一次又一次地發揮着明顯的作用。

但是,即使碳纖維增強複合材料(CFRP)具有特殊的功能性,並且在某些情況下可以顯著減輕重量,但其在生產過程中非常耗能,尤其是主要的那些造型複雜的碳纖維空氣動力學附件。

那麼如果可以用其他天然纖維製成相關零部件的話,相比使用碳纖維,絕對能夠推動寶馬產業鏈的節能減排。

寶馬正在研發“假”碳纖維零部件

爲了讓客戶不必放棄酷炫的碳纖維外觀,以及更好地施行可持續發展戰略,寶馬目前正在試驗由天然纖維(如黃麻、洋麻和亞麻)製成的“假”碳纖維零部件。

我們從寶馬M部門當前測試部件的照片看到,“假”碳纖維零部件看起來還是有一定的新鮮感。例如,進氣口在亮度上幾乎與真碳纖維無法分辨,它們的重量都比較輕,並且在相關特性方面沒有任何缺點,“假”碳纖維也不影響材料的結構剛度。

與真正的碳纖維一樣,纖維以特殊的圖案排列,然後嵌入由樹脂製成的基質中,還能夠根據樹脂的顏色爲零部件實現不同的顏色。

這些部件仍處於前期開發階段,從目前掌握的信息來看,寶馬極有可能將其用在量產車型的零部件上,因爲有一點很清楚,在當前節能減排大環境下,寶馬集團這樣的公司不能只關注使用階段的碳排放,同樣需要重視如何在生產和回收過程中節省能源的問題。巧妙而創新的材料選擇和組合,是循環經濟的關鍵之一。

相信不假時日,“假”碳纖維零部件可能會出現在BMW M車型之上,或者出現在BMW M Performance Parts高性能配件之中了。

寶馬現在用的真碳纖維用在了哪裡?

不可否認,碳纖維就是汽車材料中的高科技材料,採用真碳纖維製成的車身零部件,不僅以較輕的質量保證了材料的強度和剛度,同時,這種深色格紋材質,散發出優雅和運動的氣息,有顏值有性能,仍是高端材質的碳纖維得以站在鄙視鏈的最高端。

對於寶馬而言,車身所採用的碳纖維指的就是碳纖維增強複合材料(CFRP)。TA可以通過膠粘鉚接技術,與其他複合材料結合(如:鋁板、超高強度鋼),可以這麼說,碳纖維集多重優勢於一身,具有穩定性、剛度和輕量的特點。它不僅兼顧柔中帶剛的特性,還具有不怕強酸腐蝕、耐超高溫、具有導電導熱性和電磁屏蔽性等諸多閃光點。

7系的碳纖維內核(Carbon Core),就是這樣組成的。在車身扭轉剛度方面,相對於上一代車型,不僅車身重量減少130公斤,還提高了舒適度和安全性。

而最近上市的BMW iX,也將受益於 BMW 在碳纖維方面的經驗,採用全新輕量化設計的Carbon Cage,可以理解爲7系碳纖維內核的升級版,帶來更堅不可摧的車身剛度。

除了車身使用我們看不見的碳纖維以外,我們能看見的都是令人極其着迷的存在。BMW M Performance Parts不僅提供我們熟悉的MPP碳纖維前脣和尾部擴散器,就連前引擎蓋、車頂、後尾箱、尾翼都是採用CFRP材料製成。

再者,M Performance Parts還爲寶馬摩托車中的S1000 RR提供碳纖維輪轂,可以大大降低其簧下質量。

當然,由外而內的,還有騷氣十足的MPP碳纖維方向盤、碳纖維運動型座椅以及碳纖維中控飾板...你能想到裝扮碳纖維的地方,M Performance都能夠讓你觸手可及,滿足嚮往高性能客戶的內心需求。

爲什麼生產真碳纖維費時費力?

寶馬是世界上第一個將碳纖維大規模量產的汽車廠商,也正是由於寶馬的堅持,掌握碳纖維生產技術的這個品牌,得以有底氣向衆多采用全鋁車身的品牌說不。

首先,這種碳纖維增強複合材料(CFRP)在德國萊比錫和蘭茨胡特的寶馬工廠生產,纖維本身首先在美國的摩西湖工廠製造,而基礎結構,也稱爲半成品纖維產品或堆疊,在德國瓦克斯多夫生產。

碳纖維則是由日本三菱人造纖維公司提供的原絲進行加工處理得來,然而,這道工序耗能巨大,爲了貫徹寶馬施行的可持續發展戰略,加工工廠選擇建在具備水力發電條件的美國摩斯湖,以此應對巨大的電能消耗。

德國的三座工廠各司其職,碳纖維絲從縫編織物開始逐步形成可供部件生產所需的坯料,樹脂傳遞模塑工藝的研發成功是將CFRP材料投入量產的關鍵,相比原先將坯料浸泡到液態樹脂中的方法,採用高壓注射的方法可以縮短了烘烤固化的時間,約5分鐘可獲得一個成形的CFRP材料部件。

可見碳纖維零部件主要由手工製造,這是一個耗時的過程。生產單個碳纖維組件可能需要一整天的時間。準備、切割、在高壓釜中固化、脫模、銑削、上漆——這些都需要時間。

因此,它們也保證了極高的質量和獨特性。採用碳纖維打造的零件比起用鋁合金打造的要輕20-30%,比鋼材輕50%,減重意味着車輛更加節油以及性能提升,符合寶馬高效動力策略層面的追求。

寫在最後:

去年,寶馬集團再次被評爲2020年道瓊斯可持續發展指數汽車行業領導者,成爲全球最可持續的汽車生產商。不管是現在的真碳還是接下來有可能使用的“假”碳,都具備“輕、堅、酷”的特質,一個爲了降低車身重量,自己創建碳纖維工廠的品牌,值得我們信服。