全方位揭秘宝马汽车与新材料的故事 - 碳纤维网

引言：宝马汽车为德系三大豪华品牌之一（其余两大品牌为奔驰，奥迪），名列世界汽车公司前列。创建于1916年，这百年来，蓝白标志的BMW公司享誉全球。

2015年宝马品牌价值：372.12亿美元，荣获2015年全球最具价值品牌100强-汽车行业第二名。

宝马集团拥有BMW、MINI和Rolls-Royce三个品牌。这些品牌占据了从小型车到顶级豪华轿车各个细分市场的高端，使宝马集团成为世界上唯一一家专注于高档汽车和摩托车的制造商。

宝马的车系有1、2、3、4、5、6、7、i、M、X、Z 几个系列。其中，1系是小型汽车，2系是小型轿跑，3系是中型汽车，4系是中型轿跑（含敞篷），5系是中大型汽车，6系是中大型轿跑（含敞篷），7系是豪华D级车，i系主要是代表新能源汽车和新的移动解决方案，M是宝马的高性能与跑车版本，X系是宝马特定的SUV(运动型多功能汽车)车系，Z系是宝马的入门级跑车。

新MINI自诞生之际就建立了以ONE、COOPER、COOPER S三档区分车型配置的分级体系并沿用至今，且同样涵盖加长版和SUV等其他衍生车型。

Rolls-Royce是世界顶级豪华轿车厂商，其出产的轿车是顶级汽车的杰出代表，以豪华而享誉全球。

如何在保证强度和刚度的情况下，最大程度减重一直是汽车制造厂商的难题，在汽车轻量化领域，宝马公司一直走在行业的最前头。宝马公司创新的使用碳纤维材料作为汽车车身结构，大大降低了汽车的整体质量，达到了汽车减重的目的

（1）宝马i3上科技含量最高的就是碳纤维增强复合材料（CFRP）车身，这种材料是由宝马公司和西格里公司（SGL Group）联合开发的，以基于聚丙烯腈的热塑性纺织纤维为原材料，在一定的压力和温度下，转化成极其细长的碳纤维丝线，其中每条碳纤维的直径仅有0.007毫米（人的头发为0.07毫米）最后再经过相应的氧化和碳化处理，形成车身材料。

（2）宝马车将采用碳纤维车轮，车轮重量将大大减少。已经公布I8将有CFRP（碳纤维复合材料）车轮供选择，每个车轮将减少3公斤（6.6磅）的重量，但AutoExpress的报道中称碳纤维复合材料CFRP车轮为非i系列车型的标配。

（3）新宝马7工程代号G11，采用后驱平台建造，将抛弃当前宝马7的传统钢制单体横造/硬壳结构，转而采用钢材、铝材和碳纤维混合的结构。目前宝马740i的整备重量为1,900千克级别，新宝马7则有望大幅削减到1,670千克，和如今的宝马5系相仿。

改性塑料，是指在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工改性，提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。

汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力的重要车身构件，宝马汽车对保险杠原材料的强度、韧性、喷涂性等有很高的要求，为了达到这些要求，改性工程塑料应用而生。目前3系、5系、X1等车型的保险杠均是采用改性工程塑料。

二级碳纤维材料是宝马公司在碳纤维材料应用过程中新的发现，宝马公司将使用后剩余的碳纤维剩余料砍碎，混合在一起，将其与塑料混合。这种混合料在常规塑料成型机中成型，生成了比任何热塑性塑料强度更强、重量更轻的新材料。

二级碳纤维材料的在仪表板和座椅架等上的应用，可以取代镁和其他金属制品的使用，大大的降低汽车的重量。

BMW i3的驾驶者和乘客座椅靠背是首款采用注塑成型工艺制造的椅背，这是首次在汽车内饰中使用表面可见的无涂装聚酰胺结构件。这一轻质混合材料部件的重量仅为2公斤。该靠背整合了多种功能，采用聚酰胺制造，具有优异的紫外光稳定性。这种材料不但提供了优异的刚度，其延伸率和韧度也十分出色，可在-30°C到+80°C的温度范围内达到宝马集团对机械性质的要求。

BMW i3的碳纤维车身在内外壳体之间采用了PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)结构件。这是整个汽车中最大的PBT部件，也是业内首次采用PBT制造此类部件;该整体部件位于车身壳体后侧，除在碰撞时承载负荷外，它还负责将内外壳体分开，为侧面车窗提供空间。这种注塑成型的部件包含了多个过去需要单独制造的小型部件，因此降低了复杂性和成本。二十多个总重量近9公斤的小型部件被集成到车身的其它位置，为车身提供加固或所需的声学效果。

自支撑后排座椅壳采用聚氨酯组合料制造。这是碳纤维和聚氨酯基体的组合首次被用于量产汽车。该部件整合了包括杯托架和储物盘在内的多种功能，既减少了组装工作量，也减轻了重量。这种材料的重要优点在于加工窗口宽、疲劳强度高、损伤容限大。得益于卓越的材料性质，这种在碰撞中非常重要的部件达到了宝马集团严格的安全要求，而其壁厚仅为1.4毫米。

BMW i3的整个车顶框架，包括A立柱都采用了聚氨酯结构泡沫作为加固材料。这种高耐压泡沫被加工成碳纤维复合材料夹芯板，为汽车所需的结构刚性。