宝马i3模块化和碳纤维的奥秘

为了尽可能减轻重量，宝马i3使用碳纤维增强塑料（CFRP）制造汽车外壳。同时，i3上没有小部件，因此宝马管理层称i3为“改革者”。那么i3的车身结构中隐藏着什么秘密呢？

当大多数汽车的车身和车架一体化时，宝马在i3上提出了模块的概念。构成i3的两个模块被称为乘客模块和步行模块。行走模块采用全铝底盘，构建稳定的基础，电池、动力系统、结构功能模块和撞基模块集成在结构中。乘客舱主要由高强度、极轻的CFRP材料（碳纤维增强塑料）制成的客舱组成。

宝马i3车身框架

这些由轻质高强度材料铝和碳纤维制成的模块主要是为了减轻i3的重量并提高其能源效率。然而，对于普通汽车来说，大量使用铝已经足够罕见了，更不用说碳纤维了。

与1525公斤328i Coupe和1455公斤128i Coupe相比，i3的重量仅为1270公斤。更轻的重量可以降低汽车行驶时的能耗，因此i3可以在容量仅为22千瓦时的电池驱动下行驶130公里的巡航里程（尚未获得美国环境保护局的认证），而其他电动汽车至少需要24千瓦时。

我们一直在谈论碳纤维。什么是碳纤维？为什么它如此重要？碳纤维是一种非常坚固轻便的材料，而且价格也非常昂贵。它被广泛用于高强度质量比的汽车，如著名的F1赛车。i3中使用的碳纤维材料被称为碳纤维增强塑料，其中碳纤维都由碳原子组成，而增强塑料是指碳纤维用树脂粘合，然后用塑料增强，然后可以用来制造车身。

碳纤维增强塑料不仅重量轻，而且强度是铁的十倍，在碰撞中可以吸收巨大的能量。碳纤维增强塑料的特性使i3即使在高速碰撞中也能保持车身不变形，即使车身受损，也能为车内乘客提供安全的空间。

同样由于乘员模块的高强度特性，i3上的B柱被拆除。前门与A柱相连，后门与C柱相连，方便人们上下车。

碳纤维增强塑料的大规模生产成本很高，尤其是汽车越大。为了降低成本，宝马开发了一种新的制造工艺。I3的碳纤维制造厂位于华盛顿州莫西湖，是宝马和西格里汽车碳纤维公司的合资企业。该工厂年产量为1500吨，占全球碳纤维增强塑料总产量的10%。

无增强碳纤维的制造过程需要大量的能源，因此为了真正降低成本，他们需要找到一种廉价的可再生能源。磨湖加工厂的设备全部由电力驱动，其能源供应来自哥伦比亚峡谷大坝的水力发电厂。

利用宝马十多年来开发的加工技术，碳纤维在瓦克斯多夫被压制成薄板，然后在兰茨胡特和莱比锡被制成碳纤维增强塑料（莱比锡工厂使用风力发电）

其中一个关键步骤是通过在高压下喷射液体树脂来粘合碳纤维（树脂转移模塑工艺）。

采用这种方法对i3行走模块中使用的碳纤维增强塑料进行了加工。与传统的汽车结构相比，它使用的零部件要少得多。

既然碳纤维增强塑料是由碳而非金属制成的，那么这些碳元素是从可再生资源中提取出来的，这是理所当然的吗？事实上，Sigri从未声称这些碳纤维增强塑料的原材料是可再生资源，只是他们使用可再生能源制造。这些碳纤维的原材料是聚丙烯腈——一种丙烯酸材料，而不是植物。

然而，碳纤维材料可以很容易地回收。宝马的工厂可以在不损坏碳纤维的情况下去除碳纤维上的粘合树脂，然后用它们制造新的部件。但这是一辆普通的“退役”车身。鉴于碳纤维与钢和铝合金相比塑性较差，碳纤维在受到足够强烈的撞击后会变成一堆碎片。钢制车身在碰撞后可以再次熔化。如何回收破碎成碎片的碳纤维？我想知道宝马是否研究过这个问题。为了尽可能减轻重量，宝马i3使用碳纤维增强塑料（CFRP）制造汽车外壳。同时，i3上没有小部件，因此宝马管理层称i3为“改革者”。那么i3的车身结构中隐藏着什么秘密呢？

当大多数汽车的车身和车架一体化时，宝马在i3上提出了模块的概念。构成i3的两个模块被称为乘客模块和步行模块。行走模块采用全铝底盘，构建稳定的基础，电池、动力系统、结构功能模块和撞基模块集成在结构中。乘客舱主要由高强度、极轻的CFRP材料（碳纤维增强塑料）制成的客舱组成。

宝马i3车身框架

这些由轻质高强度材料铝和碳纤维制成的模块主要是为了减轻i3的重量并提高其能源效率。然而，对于普通汽车来说，大量使用铝已经足够罕见了，更不用说碳纤维了。

与1525公斤328i Coupe和1455公斤128i Coupe相比，i3的重量仅为1270公斤。更轻的重量可以降低汽车行驶时的能耗，因此i3可以在容量仅为22千瓦时的电池驱动下行驶130公里的巡航里程（尚未获得美国环境保护局的认证），而其他电动汽车至少需要24千瓦时。

我们一直在谈论碳纤维。什么是碳纤维？为什么它如此重要？碳纤维是一种非常坚固轻便的材料，而且价格也非常昂贵。它被广泛用于高强度质量比的汽车，如著名的F1赛车。i3中使用的碳纤维材料被称为碳纤维增强塑料，其中碳纤维都由碳原子组成，而增强塑料是指碳纤维用树脂粘合，然后用塑料增强，然后可以用来制造车身。

碳纤维增强塑料不仅重量轻，而且强度是铁的十倍，在碰撞中可以吸收巨大的能量。碳纤维增强塑料的特性使i3即使在高速碰撞中也能保持车身不变形，即使车身受损，也能为车内乘客提供安全的空间。

同样由于乘员模块的高强度特性，i3上的B柱被拆除。前门与A柱相连，后门与C柱相连，方便人们上下车。

碳纤维增强塑料的大规模生产成本很高，尤其是汽车越大。为了降低成本，宝马开发了一种新的制造工艺。I3的碳纤维制造厂位于华盛顿州莫西湖，是宝马和西格里汽车碳纤维公司的合资企业。该工厂年产量为1500吨，占全球碳纤维增强塑料总产量的10%。

无增强碳纤维的制造过程需要大量的能源，因此为了真正降低成本，他们需要找到一种廉价的可再生能源。磨湖加工厂的设备全部由电力驱动，其能源供应来自哥伦比亚峡谷大坝的水力发电厂。

利用宝马十多年来开发的加工技术，在瓦克斯多夫将碳纤维压制成薄片，然后制成碳纤维……

兰茨胡特和莱比锡的强制塑料（莱比锡工厂使用风力发电）其中一个关键步骤是通过在高压下喷射液体树脂来粘合碳纤维（树脂转移模塑工艺）。

采用这种方法对i3行走模块中使用的碳纤维增强塑料进行了加工。与传统的汽车结构相比，它使用的零部件要少得多。

既然碳纤维增强塑料是由碳而非金属制成的，那么这些碳元素是从可再生资源中提取出来的，这是理所当然的吗？事实上，Sigri从未声称这些碳纤维增强塑料的原材料是可再生资源，只是他们使用可再生能源制造。这些碳纤维的原材料是聚丙烯腈——一种丙烯酸材料，而不是植物。

然而，碳纤维材料可以很容易地回收。宝马的工厂可以在不损坏碳纤维的情况下去除碳纤维上的粘合树脂，然后用它们制造新的部件。但这是一辆普通的“退役”车身。鉴于碳纤维与钢和铝合金相比塑性较差，碳纤维在受到足够强烈的撞击后会变成一堆碎片。钢制车身在碰撞后可以再次熔化。如何回收破碎成碎片的碳纤维？我想知道宝马是否研究过这个问题。

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