宝马用的碳纤维是“假”的?那现在用的又是什么碳纤维?

多年来,轻量化车身材料一直是宝马和其他汽车制造商的重要话题之一,因此碳纤维一次又一次地发挥着明显的作用。

但是,即使碳纤维增强复合材料(CFRP)具有特殊的功能性,并且在某些情况下可以显著减轻重量,但其在生产过程中非常耗能,尤其是主要的那些造型复杂的碳纤维空气动力学附件。

那么如果可以用其他天然纤维制成相关零部件的话,相比使用碳纤维,绝对能够推动宝马产业链的节能减排。

宝马正在研发“假”碳纤维零部件

为了让客户不必放弃酷炫的碳纤维外观,以及更好地施行可持续发展战略,宝马目前正在试验由天然纤维(如黄麻、洋麻和亚麻)制成的“假”碳纤维零部件。

我们从宝马M部门当前测试部件的照片看到,“假”碳纤维零部件看起来还是有一定的新鲜感。例如,进气口在亮度上几乎与真碳纤维无法分辨,它们的重量都比较轻,并且在相关特性方面没有任何缺点,“假”碳纤维也不影响材料的结构刚度。

与真正的碳纤维一样,纤维以特殊的图案排列,然后嵌入由树脂制成的基质中,还能够根据树脂的颜色为零部件实现不同的颜色。

这些部件仍处于前期开发阶段,从目前掌握的信息来看,宝马极有可能将其用在量产车型的零部件上,因为有一点很清楚,在当前节能减排大环境下,宝马集团这样的公司不能只关注使用阶段的碳排放,同样需要重视如何在生产和回收过程中节省能源的问题。巧妙而创新的材料选择和组合,是循环经济的关键之一。

相信不假时日,“假”碳纤维零部件可能会出现在BMW M车型之上,或者出现在BMW M Performance Parts高性能配件之中了。

宝马现在用的真碳纤维用在了哪里?

不可否认,碳纤维就是汽车材料中的高科技材料,采用真碳纤维制成的车身零部件,不仅以较轻的质量保证了材料的强度和刚度,同时,这种深色格纹材质,散发出优雅和运动的气息,有颜值有性能,仍是高端材质的碳纤维得以站在鄙视链的最高端。

对于宝马而言,车身所采用的碳纤维指的就是碳纤维增强复合材料(CFRP)。TA可以通过胶粘铆接技术,与其他复合材料结合(如:铝板、超高强度钢),可以这么说,碳纤维集多重优势于一身,具有稳定性、刚度和轻量的特点。它不仅兼顾柔中带刚的特性,还具有不怕强酸腐蚀、耐超高温、具有导电导热性和电磁屏蔽性等诸多闪光点。

7系的碳纤维内核(Carbon Core),就是这样组成的。在车身扭转刚度方面,相对于上一代车型,不仅车身重量减少130公斤,还提高了舒适度和安全性。

而最近上市的BMW iX,也将受益于 BMW 在碳纤维方面的经验,采用全新轻量化设计的Carbon Cage,可以理解为7系碳纤维内核的升级版,带来更坚不可摧的车身刚度。

除了车身使用我们看不见的碳纤维以外,我们能看见的都是令人极其着迷的存在。BMW M Performance Parts不仅提供我们熟悉的MPP碳纤维前唇和尾部扩散器,就连前引擎盖、车顶、后尾箱、尾翼都是采用CFRP材料制成。

再者,M Performance Parts还为宝马摩托车中的S1000 RR提供碳纤维轮毂,可以大大降低其簧下质量。

当然,由外而内的,还有骚气十足的MPP碳纤维方向盘、碳纤维运动型座椅以及碳纤维中控饰板...你能想到装扮碳纤维的地方,M Performance都能够让你触手可及,满足向往高性能客户的内心需求。

为什么生产真碳纤维费时费力?

宝马是世界上第一个将碳纤维大规模量产的汽车厂商,也正是由于宝马的坚持,掌握碳纤维生产技术的这个品牌,得以有底气向众多采用全铝车身的品牌说不。

首先,这种碳纤维增强复合材料(CFRP)在德国莱比锡和兰茨胡特的宝马工厂生产,纤维本身首先在美国的摩西湖工厂制造,而基础结构,也称为半成品纤维产品或堆叠,在德国瓦克斯多夫生产。

碳纤维则是由日本三菱人造纤维公司提供的原丝进行加工处理得来,然而,这道工序耗能巨大,为了贯彻宝马施行的可持续发展战略,加工工厂选择建在具备水力发电条件的美国摩斯湖,以此应对巨大的电能消耗。

德国的三座工厂各司其职,碳纤维丝从缝编织物开始逐步形成可供部件生产所需的坯料,树脂传递模塑工艺的研发成功是将CFRP材料投入量产的关键,相比原先将坯料浸泡到液态树脂中的方法,采用高压注射的方法可以缩短了烘烤固化的时间,约5分钟可获得一个成形的CFRP材料部件。

可见碳纤维零部件主要由手工制造,这是一个耗时的过程。生产单个碳纤维组件可能需要一整天的时间。准备、切割、在高压釜中固化、脱模、铣削、上漆——这些都需要时间。

因此,它们也保证了极高的质量和独特性。采用碳纤维打造的零件比起用铝合金打造的要轻20-30%,比钢材轻50%,减重意味着车辆更加节油以及性能提升,符合宝马高效动力策略层面的追求。

写在最后:

去年,宝马集团再次被评为2020年道琼斯可持续发展指数汽车行业领导者,成为全球最可持续的汽车生产商。不管是现在的真碳还是接下来有可能使用的“假”碳,都具备“轻、坚、酷”的特质,一个为了降低车身重量,自己创建碳纤维工厂的品牌,值得我们信服。