摘要
宝马汽车曾引领碳纤维材料在汽车制造中的应用,但高昂的成本和维修难题促使新一代i3考虑回归铝合金材质。碳纤维优势显著,但价格昂贵,且维修成本高,技术成本亦高,人才稀缺。宝马投资碳纤维工厂仍难控成本,i3市场定位更偏向日常通勤。碳纤维应用需技术创新和成本控制,以突破行业瓶颈,提升竞争力。这不仅是技术进步的呼唤,也是企业转型升级的机遇。
正文
作为汽车制造行业的风向标,宝马是率先将碳纤维应用到车体制造中的品牌之一,如今,宝马新一代i3却有意向将碳纤维车架改回铝合金材质,这种看似“倒退”的背后又预示着什么?
成本使碳纤维应用成为“鸡肋”
碳纤维材质不是不好,否则不会成为风靡汽车行业的“新材料之王”。但是碳纤维的价格高昂,为了能大量使用碳纤维,使i3与i8拥有更出色的效能,宝马曾大举投资了碳纤维厂,以求最大程度地控制碳纤维使用成本。
与其它金属材料相比,碳纤维的优势显而易见,其比重小于合金,可以减轻车身重量,增加车体的性能(如加速、油耗、弯道性能等),而且强度较高,使车体更加结实、坚固,发生碰撞时,碳纤维会粉碎性断开,从而吸收撞击能量,保护驾驶者。但是作为一款量产车,不同于一味追求速度与安全的赛车,宝马电动车系列从综合的性价比考虑,很有可能牺牲一部分轻质化的优势。宝马i3本来的销售主力就是以日常通勤为主诉,速度与安全方面的要求并不高,上诉这些隐形的优势在异常激烈的市场竞争中,败给价格这样的显性优势是再正常不过了。因此,要让第二代的i3电动汽车,拥有更多的竞争优势,宝马首先考虑的是成本,舍弃碳纤维,选用价格相对低廉的铝合金,实现成本的降低,这也是它与雪佛兰Bolt竞争的主导策略。
除了生产成本,维修成本也是宝马必须考虑的一个重要方面。传统的钣金修复工作,对于碳纤维的i3明显的不适用。宝马声称,其经过研究车祸事故的资料发现,95%的车辆事故,均为时速15公里以下的撞击,车体的损害主要在外围的钣件部份,并未伤及车体结构。至于占比5%的严重车辆事故,其已开发出相应的修复流程,让事故后的i3能回复至与传统车辆相当的强度。例如使用专门的加热工具取下受损的蜂巢结构,并以同样的部品进行更换,从而完成修复。就宝马专为i3所设计的维修流程看,针对碳纤维部件的维修难度并不比传统维修来得大,但是碳纤维组件必须进行更换,而为了考虑强度,碳纤维车身的分块较少,因此每一个组件相对都比较大、比较复杂,因此就算只换一两个部件,其费用也不容小觑。
如何在碳纤维汽车应用中突围
阻碍宝马i3继续使用碳纤维的看似是碳纤维的成本问题,但是说到底,还是技术问题。
随着碳纤维原材料的价格持续走低,很大程度上是技术成本在决定碳纤维汽车组件的价格。技术成本包括技术开发成本和技术服务成本,由于碳纤维汽车设计需要兼具交叉学科的专业知识与丰富的落地经验,对应的人才和资源比较少,特别是从事碳纤维汽车量产部件设计的人才非常缺乏,因此,无论是为开发新技术、新产品、新工艺的研究开发费用,还是为满足客户需求提供的后期服务费用都存在垄断性。另外,在生产工艺方面存在局限性,用于传统航空航天领域的碳纤维复合材料加工工艺,生产效率低,产品一致性差,无法满足汽车规模化生产的要求。
上述种种,对汽车碳纤维零部件生产企业来说都是极大的挑战,只有具备研发、设计、大规模生产一体化能力的企业才能取得“入场券”,只有在技术研发和成本控制方面具有一定综合实力的企业才能具备突破行业瓶颈的后续冲力。
宝马新一代i3以全铝结构替代碳纤维车体来保存现有的开发基础和降低生产成本,这是汽车制造企业面对市场竞争不得而为之的权宜之计,但是,作为顺应大势潮流的碳纤维应用者不会永远屈从于暂时的利润压力,碳纤维下游制造企业与汽车主机厂之间更加主动、积极的合作与互动才是直面应对成本问题、技术问题的最佳解决方式。宝马新一代i3的背后,应该是对碳纤维应用技术进步的迫切呼唤,更是碳纤维应用企业积极提升自我、转型发展的重要契机。
来源:新浪汽车自媒体 - 我的小太阳同学