碳纖維汽車的重量減輕

寶馬（BMW）推出的純電動(dòng)汽車在量產(chǎn)車中率先采用了碳纖維車體，而日本車企對(duì)采用這種新材料仍表現(xiàn)消極，與鋼鐵企業(yè)過于緊密的交易關(guān)系反而可能會(huì)阻礙材料的轉(zhuǎn)型，使日本車企在輕量化競爭中處于落后地位。

　　寶馬4月份開始在日本銷售大量采用尖端材料的EV（純電動(dòng)汽車）“i3”，宣傳口號(hào)是“碳纖維電動(dòng)”。該車使用碳纖維取代了車體材料中過去最常用的鋼鐵。 內(nèi)容來自123456

　　碳纖維以僅有鋼鐵4分之1的重量，實(shí)現(xiàn)了足夠的強(qiáng)度和耐久性。對(duì)于充電一次駕駛距離嫌短的EV等環(huán)保車，輕量化是最重要的課題，采用碳纖維的優(yōu)勢(shì)十分明顯。
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寶馬I3上使用的輕量化材料 123456

　　日本車尚未正式采用 123,123

　　碳纖維一直有著汽車輕量化撒手锏之美譽(yù)，東麗、帝人、三菱麗陽三大日本化學(xué)企業(yè)占據(jù)著全球碳纖維份額的大半壁江山，但這種材料在日本車中至今還沒有被正式采用。為何寶馬能拔得頭籌？

　　使用碳纖維會(huì)大幅提高成本，這是碳纖維在汽車材料用途普及的最大障礙。i3在日本的售價(jià)為499萬日元（約30.4萬元人民幣）起，在寶馬的產(chǎn)品線中不算高價(jià)。這款車之所以成功壓縮了成本的增幅，實(shí)現(xiàn)了碳纖維的全面采用，靠的是寶馬與日本化學(xué)企業(yè)的合作關(guān)系。 123456

　　德國大型材料廠商西格里（SGL）與寶馬的合資公司使用三菱麗陽開發(fā)的碳纖維原紗，利用樹脂等材料將其加工成CFRP（碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料），提供給寶馬的EV。

　　CFRP的成型要耗費(fèi)大量的人工和成本，因此之前僅被用于單價(jià)高達(dá)數(shù)千萬日元的跑車。這一次，在三家公司的合作下，成型的時(shí)間縮短到10分鐘之內(nèi)，使成本降低到了實(shí)用水平。 本文來自123

　　合資公司董事總經(jīng)理Joerg Pohlman說：“通過改進(jìn)碳纖維的疊加方式等，對(duì)成型技術(shù)進(jìn)行了革新。” 123456

　　此外，i3的底盤也下了很大功夫。以前的EV基本都直接沿用現(xiàn)有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車的底盤，只是把驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改為電氣系統(tǒng)。寶馬i3在使大量使用碳纖維成為現(xiàn)實(shí)的同時(shí)，還開發(fā)了適合碳纖維車身的專用底盤。 123456

　　只要將i3與日本代表性環(huán)保車進(jìn)行比較，就可以清楚看到i3的輕量化取得了相當(dāng)大的成功。

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　　相對(duì)于i3的1260kg，日產(chǎn)的EV“LEAF（聆風(fēng)）”為1440kg，豐田的插電式混合動(dòng)力車“普銳斯PHV”為1420kg。在這三款汽車中，i3的馬達(dá)最高輸出功率最大，因?yàn)榕鋫淞舜罅繒?huì)增加重量的電池。但盡管如此，i3的重量也遠(yuǎn)低于另兩款車。

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　　繼i3之后，寶馬在2014年內(nèi)即將推出的插電式混合動(dòng)力車“i8”也將采用CFRP車身，今后還會(huì)不斷增加采用CERP的車型。

　　三菱麗陽的執(zhí)行董事小野貴弘說：“向?qū)汃R供應(yīng)的碳纖維總量預(yù)計(jì)將達(dá)到全球市場的8％。”寶馬已經(jīng)成為能影響到世界碳纖維市場發(fā)展的存在。

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　　積極采用碳纖維的汽車企業(yè)不只是寶馬一家。戴姆勒與東麗、通用汽車（GM）與帝人也展開了合作?，F(xiàn)在，這些公司都在為擴(kuò)大碳纖維在車體中的采用進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。

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　　另一方面，日本車企對(duì)采用碳纖維則表現(xiàn)得比較消極。這從世界頂尖的日本三大碳纖維企業(yè)的合作伙伴都是歐美車企這一點(diǎn)就能看出來。

　　對(duì)于其中的原因，一位汽車行業(yè)人士指出，這是因?yàn)槿毡拒嚻笈c鋼鐵企業(yè)的關(guān)系很密切的緣故。在發(fā)達(dá)國家，很少有國家的鋼鐵企業(yè)會(huì)像日本這樣，在工業(yè)領(lǐng)域擁有崇高的地位。以豐田與新日鐵住金的關(guān)系為代表，日本車企與日本鋼鐵企業(yè)象“兩人三腳”般相互扶持，有著領(lǐng)先世界開發(fā)出更輕、更堅(jiān)固的汽車用鋼材的歷史。 123,123

　　通過采用最尖端的鋼鐵材料，日本車建立起了輕量省油、安全耐用的品牌形象。 copyright 123456

　　出于這樣的成功經(jīng)驗(yàn)，日本車企的開發(fā)和生產(chǎn)人員總是更喜歡使用鋼鐵材料。而且，如果選用鋼鐵以外的材料，以使用鋼鐵為前提的汽車開發(fā)方法和沖壓等生產(chǎn)設(shè)備也必須更換。還有一點(diǎn)不能忘記的是，把面向汽車的業(yè)務(wù)作為收入來源的鋼鐵企業(yè)也一直在“阻止”汽車改換成其他材料。

　　鈴木“全面使用鋼鐵”

　　在日本，就連高檔車都難以換成碳纖維等尖端材料，普通車就更是如此。

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　　鈴木4月份發(fā)布了新一代底盤。新底盤從根本上調(diào)整結(jié)構(gòu)，通過改進(jìn)形狀，使重量比過去減輕了15％左右。但是，該公司強(qiáng)調(diào)，“底盤并沒有采用會(huì)增加成本的替代材料，而是貫徹了全面使用鋼鐵的方針”。鈴木在新興市場國家的產(chǎn)量很大，在該公司看來，要想維持成本競爭力，像過去一樣以鋼鐵為中心是最佳選擇。 123456

　　今后，在環(huán)保節(jié)能、行駛性能等方面，汽車輕量化將成為越來越重要的課題。而不容否認(rèn)的是，使鋼鐵更輕無疑是解決這個(gè)課題的一大支柱。

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　　不過，面對(duì)思路靈活、把目光投向鋼鐵以外領(lǐng)域的歐美企業(yè)，日本車企單靠鋼鐵的輕量化，恐怕無法確保在輕量化競爭中取勝。從2013財(cái)年（截至14年3月）的財(cái)報(bào)來看，日本各大車企取得了不俗的戰(zhàn)績，但他們存在的死角，或許正是公認(rèn)的日本的強(qiáng)項(xiàng)——材料。 123,123