落基山学院
格雷格·鲁克斯(Greg Rucks)
EPA最近将宝马的新型全电动i3评为124 MPGe,使其成为美国市场上效率最高的汽车。虽然这只比同等大小的日产LEAF好9 MPGe,但i3却秉承了宝马在制造豪华汽车方面的声誉,豪华汽车提供了卓越的驾驶体验。宝马如何在不牺牲性能或功能的情况下创造出更高效率的汽车的主要原因在于其整体设计方法和先进的轻质材料的使用。
从头开始设计
与许多汽车制造商不同,宝马没有采用现有平台并将其改编为电动驱动,而是从头开始设计i3。由于电动汽车的根本不同方式,其设计在许多方面反映出与传统汽车设计的转变。通常不再将引擎或散热器装在引擎盖下,因此无需在车辆前部增加长度。类似地,不再有排气系统或传统的变速箱,因此无需将这些系统容纳在乘客下方,今天有时通过地板上的土堆来完成,该土堆沿内部的长度延伸并使驾驶员与乘客分开。但是,这里有一个较大且相对较重的电池后盖,新的电力电子设备和一个放置在某处的电动机。
为了适应和充分利用这些差异,设计师从头开始。因此,电池组基本上构成了i3的基础,创建了一个电池平台,车辆其余部分就座落在该平台上,并使其重心较低,从而有助于实现良好的操控性和稳定性。简化的EV组件可能使i3的平坦地板(没有中央控制台)更易于执行,从而为i3提供了更多的内部空间。它还提供了令人惊讶的安全优势:当驾驶员停在交通繁忙的城市街道上时,可以更轻松地从乘客门出入。乘员相对于标准设计也向前移动,考虑到其提供的内部容积,其占地面积很小。换个角度看,宝马的i3提供的内部空间与汽车制造商的3系轿车一样多,但i3却矮了整整两英尺。
至于性能,i3相当快,可以在7.4秒内从0加速到60。
轻量化的优势
i3的重量比日产LEAF轻20%。我们的分析表明,这种重量减轻水平通常会比LEAF的115 MPGe提供相当于18 MPGe的效率提高,但性能优势会部分降低效率优势。尽管如此,使用能够减轻重量并具有相同或更好的结构性能的材料,使BMW能够生产出高性能的车辆,同时仍达到了124 MPGe的骄人成绩。除了轻便性的效率和性能优势外,i3中使用轻质碳纤维复合材料还为汽车带来了其他汽车所没有的一些优势。
由于碳纤维复合材料比钢坚硬得多,因此i3较容易消除B柱,即前门和后门之间的垂直支撑。前门正常打开,而后门铰接在后面。这些“教练门”使装载儿童汽车安全座椅,杂货等的工作变得更加容易,并有助于增加宽敞感和可及性。
关于i3的另一个有趣的事实是它的低排放量-汽车生产过程中所有排放量的总和。从这一观点出发,碳纤维构成了挑战,因为它是由相对高能耗的过程制成的。复合材料固有地也难以回收,并且零件制造当前会产生大量多余的难以再利用的废料。但是,宝马通过使用清洁的水力发电为华盛顿州摩西湖的碳纤维生产厂提供动力,从而至少部分缓解了这些挑战,从而使其在生产过程中完全避免了天然气燃烧。
当然,当i3配备了其可选的“ REx”或“ Range Extender”时,具体体现的排放量就会增加。我们将在以后的博客文章中讨论其含义。
鉴于与其碳纤维复合材料结构相关的成本高得多,目前尚不清楚宝马的i3是否真的是赚钱的工具。它的售价低至40,000美元,已经超出了大多数购车者的价格范围。宝马能否将价格提高到主流水平(假设他们首先想这样做)仍然是业内一个开放而重要的问题。
尽管宝马本可以在效率方面走得更远,而成本问题仍然存在,但在设计一款能够吸引宝马面向性能的客户,具有非常实用和独特功能的汽车时,它仍然实现了市场上的最高效率。驾驶非常有趣。作为首款在车身上广泛使用碳纤维复合材料的量产城市汽车,i3代表着迈向从根本上转变且具有成本效益的车辆的第一步,这些车辆可以充分利用碳纤维复合材料的独特性能,同时完善所有功能,新的生产流程和供应链。还有很多进一步改进的空间。未来只会更美好。
图片由Intrepix / Shutterstock.com提供