寶馬i3上科技含量最高的要數(shù)碳纖維增強復合材料(CFRP)車身,這種材料是由寶馬公司和西格里公司(SGL Group)聯(lián)合開發(fā)的,以基于聚丙烯腈的熱塑性紡織纖維為原材料,在一定的壓力和溫度下,轉化成極其細長的碳纖維絲線,其中每條碳纖維的直徑僅有0.007毫米,最后再經(jīng)過相應的氧化和碳化處理,形成車身材料。

最初加工出的碳纖維細絲是以線束的形式呈現(xiàn)在我們面前的,而每條線束都含有上萬條絲,所以還需要對它們進行纏繞在線軸上的后續(xù)處理,為之后的裝運工作做好一切準備。值得一提的是,西格里工廠生產(chǎn)碳纖維的整個過程非常環(huán)保,因為他們所消耗的電能全部來自哥倫比亞河的水利發(fā)電能量。

樹脂傳遞成型則是把高溫高壓的復合樹脂注射入模腔,浸透增強纖維材料、固化、脫模成型的技術,比傳統(tǒng)高耗時的烘箱固化技術要先進很多。首款寶馬i3成功下線的慶祝儀式上,美國能源獨立協(xié)會(AEI)還被特別邀請來參觀萊比錫工廠。

寶馬萊比錫工廠所能加工的碳纖維增強復合材料部件的尺寸等級是其它競爭對手望塵莫及的,如此大優(yōu)勢得益于寶馬公司巨大的科研經(jīng)費投入:為生產(chǎn)i3的萊比錫工廠投入4億歐元,生產(chǎn)i系產(chǎn)品的其他工廠6億歐元。那些用于i3車身上但結構較為簡單的部件由蘭茨胡特工廠生產(chǎn),再運送往萊比錫,這樣不同地點同一時間就可以各加工一種部件,減少生產(chǎn)總時間。

在樹脂傳遞成型階段之后,利用水激光切割技術完成碳纖維增強復合材料部件上的嵌入空和邊緣剪裁加工;接著在最新的全自動化車身車間中,所有部件進行過表面磨砂處理,增加粘附性后,結合為一個穩(wěn)固整體。

裝配車身使用的膠粘劑是寶馬公司與一家大型化工企業(yè)聯(lián)合開發(fā)的,擁有快速硬化的特性,但它的配方至今還是機密。僅僅需要幾秒鐘的時間,膠粘劑就能夠發(fā)揮作用,這樣一個部件連接點在噴涂上膠粘劑后,幾乎不用耗費時間車身就可以移動到生產(chǎn)線下一個膠粘劑噴涂點,粘合下一個連接點。除此之外,在一些核心連接點上還安裝了紅外線輔助加熱設備,進一步縮短固化時間。i3車身上的粘結點線總長度達到了160米。

塑料板材的噴漆處理是一件一件完成的,有些部件僅僅需要一層面漆和一層保護層即可,但另外的部件則需要一層底漆。之所以減少底漆的使用,是因為利用傳統(tǒng)的陽離子電泳浸涂底漆工藝,會給車輛增加10公斤的漆面重量;另外萊比錫先進的噴涂車間還節(jié)省了50%的電能消耗和70%的水消耗。說到這就不得不提到,生產(chǎn)i3消耗的所有能量都是由當?shù)氐娘L力發(fā)電機提供的。

i3搭載的大容量鋰離子電池和采用的鋁質承載結構都是在寶馬丁格爾芬工廠加工生產(chǎn)的,整套承載結構包括160個焊接組分,電池組包括96個三星制造的方形蓄電單元。生產(chǎn)設備把蓄電單元成八個獨立的模塊,通過20個機器手的自動化處理,依次加工出各模塊;然后把這些模塊安裝在高強度鋁材質車體結構中,最后再手工把它們串聯(lián)起來。功率125千瓦的電動機是在寶馬蘭茨胡特工廠生產(chǎn)的,其中定子使用的銅線總長度在2公里左右,以一種特殊的形式纏繞在定子上,來更好地降低總量。蘭茨胡特工廠還加工了i3使用的儀表面板。

i3的車身模塊和驅動模塊(包括承載結構、電池組、電動機、選裝內燃機、懸架等)是在萊比錫工廠由兩條獨立的生產(chǎn)線分別組裝的,然后僅需要十個金屬緊固件就能夠把這兩部分搭配為一個整體,但還需要使用上述的秘方膠粘劑才能實現(xiàn)最終的密封性連接。
現(xiàn)在讓我們把原材料送入車身加工車間,耐心等待二十個小時,你就可以在總裝車間出口見到一輛嶄新的寶馬i3了。