汽车制造迎来“塑料时代”电池容量能满足需求

2013-04-26 09:45:50  来源:人民日报

  汽车制造迎来“塑料时代”(第一现场)

  本报驻德国记者 管克江

  走进宝马汽车集团在德国莱比锡工厂的最新生产线,本报记者发现很多环节出现了“偷工减料”:看不到将钢板压制成车壳的大型冲压机,没有车体喷漆、防锈等工序,零部件和车体不用螺丝钉焊接而用强力胶粘连……宝马汽车集团董事哈罗德·克鲁格说,这是因为宝马率先将碳纤维增强塑料规模应用于汽车制造,这不仅将改变汽车类型格局,而且将颠覆汽车制造流程。

  “塑料汽车”可大规模生产

  宝马将于今年秋季量产BMWi3纯电动汽车。这款汽车的最大特点是,外壳材料为塑料、底盘材料为铝合金,因此比传统同类型汽车的重量减轻250—350千克。作为新型复合材料,碳纤维增强塑料具有重量轻、强度高、防腐蚀、抗振动等特点。但业界认为,其成本过高、工艺复杂,因此目前只应用在赛车和少数豪华跑车上。

  克鲁格说,宝马是唯一一家掌握在大规模生产中使用碳纤维增强塑料技术的汽车制造商,该技术的应用使得汽车的制造成本比10年前降低了50%。目前,宝马已能根据需求自由决定碳纤维增强塑料部件的成分、强度和几何形状。该技术的一项关键工艺,是加速树脂与固化剂完全融合和固化的时间。通常这一过程需在单独熔炉内耗时24小时,而i3生产线将其缩短到数分钟。使用碳纤维增强塑料后,汽车乘员舱所需零部件数量比传统汽车减少,而且不再用螺丝焊接,取而代之新型黏合剂。据介绍,一辆i3电动车约需使用10千克这种强力胶。

  谈及塑料汽车的安全性,汽车安全和维修专家沃尔夫冈·汉说,i3设计了35种撞车可能性,并通过了各项严格的安全测试。在一辆碰撞实验用车前,本报记者看到车门下侧的一个碳纤维增强塑料模块被撞击后,像纸团一样揉成一团,但乘员舱却安然无恙。沃尔夫冈·汉说,这一实验假想汽车中部遭到时速32千米的撞击,碳纤维增强塑料模块被设计成蜂窝状,使撞击冲力迅速分散到底盘,保护了乘员舱和车底电池的安全。

  电池容量能满足日常需求

  汽车车身的轻量化“中和”了电池带来的重量。i3使用8个电池模块,电池总重量为250千克,充满电一次最长行驶里程为160千米。据统计,全球家庭用户90%的日常出行平均行驶45千米,汽车一天闲置的时间多达22小时。克鲁格说,i3的电池容量能满足其作为城市交通用车的需求。

  电池续航能力和使用寿命是当前电动汽车的最大瓶颈。作为试点,德国政府已宣布在慕尼黑到莱比锡之间的A9高速公路上,每80千米设置一个电动汽车充电站。对于需要长途旅行的客户,宝马推出了交通联动方案。根据该方案,客户能够使用手机程序搜寻到附近可以租用的i3汽车,或者使用其它宝马品牌汽车代步。宝马同时正研发各种新型充电方式,比如无需电缆和连接器的感应式充电,即车辆的行驶依靠底部托板上方的电驱动装置,能量经由电磁场无接触的传递。

  蓄电池寿命易受气温变化和反复充放电的影响。宝马表示:在寒冷的冬天,i3可自动预热电池;而一旦温度过高,汽车会用空调制冷剂来给蓄电池降温。与用水或者空气降温相比,这种降温媒介可提供最高的冷却效率,并且不需要风扇或是泵等额外组件。宝马电池技术工程师表示,i3的蓄电池拥有15年寿命,和汽车一样长,并且在大多数情况下其电池效率都是均匀和稳定的。

  汽车生命周期贯穿绿色制造

  克鲁格表示,电动交通主要针对有强烈环保意识的人群,因此,驾驶电动车不仅改变驾车方式,也改变生活方式。

  宝马也首次从汽车整个生命周期来规划绿色制造:碳纤维增强塑料的原材料在美国工厂用水电完成,i3车型生产线全部使用厂房外的4个风力发电机供电,生产过程比传统汽车生产减少50%的能量消耗和70%的水消耗;生产车间使用智能通风系统,最大限度地利用自然通风能,以降低车身制造和装配车间内产生的气味和灰尘污染,并给冲压车间内由生产造成的过热提供必要冷却;屋顶光带上的薄膜可反射太阳光,从而减少人工照明的需要。i3车型可回收战略部门的伦帕—金德勒博士说,i3生产所需零部件和原材料都要求碳中和,95%的汽车部件使用后可回收再利用。

  目前,i3的投产规模和销售价格尚未公布。克鲁格表示,他们已为电动汽车投入6亿欧元,依靠宝马的品牌影响力和生产过程中运用的各项革新技术,他们有信心从出厂那天起,就让i3赢利。

  (本报柏林4月25日电)

责任编辑: 漠漠
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