BMW iX轻量化技术及新材料应用解析

更新时间:2022-01-20    文章来源:汽车材料网   作者:秘书处   点击量:

众所周知,宝马是豪华车市场的领跑者。在过去的汽车行业,豪华这个词往往是和高昂的售价、不俗的性能、优秀的设计、舒适的体验分不开的。但是万事万物都是发展变化的,豪华的定义也不是一层不变的。

宝马iX不仅是一辆新车,更是重塑了百年宝马品牌对智能化时代“豪华”的定义。永远保持创新热情的宝马品牌,发起了新的行业变革,改变“豪华”的定义:采用FSC认证原木、橄榄树叶鞣制真皮等天然材质以及多种可回收材料替代传统的奢华木饰与真皮,用半个世纪以来潜心研究的新能源技术替代内燃机动力总成,用智能化安全设计与技术为已经足够牢固的车体继续补强,用删繁从简、简而不凡的哲学理念诠释新时代的豪华设计……

如此豪华的汽车在材料应用上会有哪些创新的技术呢?本期小编带您一起来梳理BMWiX的新材料应用技术。

 

1  BMW iX总体用材及轻量化情况

下图为BMWiX车身结构示意图,图中零件的颜色表示为不同用材情况。

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从图上可以看出,该车身为混合材料车身。既有以铝合金、高强钢为主的金属材料,也有以碳纤维为主的非金属材料。据悉,铝合金用量高达58%、微合金化钢用量为13%、双相钢、成形钢用量10%,碳纤维复合材料的应用量约为4%。

 

2 BMW iX新材料技术解析

在之前的宝马i3、i8上,车身是由全碳纤维Life和铝合金Drive两个模块构成,这样的设计减重效果尤为明显,但是其成本也是足够昂贵。另外区别与前两个车型的定位,宝马iX是一款追求真正走量的i系列车型。因此,其设计和用材参考了i3、i8和7系等常规车型,做了折中的选择。在iX上,BMW保留了B柱。利用铝材和碳纤维组建iX的车身构架,其中铝材为主要骨架,碳纤维在某些部位进行补强,此外还有一部分钢制零部件。

 

高强钢的应用

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高强钢凭借其独有的强度、韧性及成本优势,一直在多材料车型上有着其不可替代的地位。宝马iX也不例外,在A柱内板、A柱加强板及B柱内板使用了高强钢,保证了其安全性能设计要求。

 

铝合金的应用

铝合金是汽车轻量化技术方案里的重头戏。iX延续了宝马铝合金应用技术特点。前减震器支座及后纵梁上加强件应用了高真空压铸铝合金,前纵梁、座椅横梁等梁类零件应用了挤压铝合金型材,地板等冲压件应用了铝合金板材。iX对于电池的保护也特别用心,加强侧边梁、前、后底盘护甲均应用了铝合金。在电池包箱体设计上,关键部位使用了6系铝材,在保证高强度的同时减轻了电池包的整体重量。

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碳纤维复合材料的应用

碳纤维复合材料,凭借着其极高的强度,成为了汽车行业上极具魅力的材料。宝马一直致力于碳纤维技术的开发和应用,宝马联合西格里集团、三菱人造纤维公司打造了从原材料生产到制造的整条碳纤维复合材料产业链,美国摩西湖碳纤维工厂的能源都完全来自水力发电,不仅节约成本还减少生产周期内的碳排放。

为平衡成本与性能,iX舍弃了全碳纤维车身,延续了7系的CarbonCore车身构架理念,演变成为宝马iX的CarbonCage构架,在车身的侧围、车顶框架、前围、后窗框架、后围等区域使用了碳纤维复合材质,提供了轻量化、高抗扭、高安全性等优势。

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侧围加强件使用碳纤维复材材料,采用了湿法模压工艺,零件中的重叠区域根据车辆中的力流优化设计了纤维走向,得益于碳纤维的灵活设计、水滴型车尾、隐藏式门把手、纤细的外后视镜等空气动力学设计下,BMWiX风阻系数仅为0.25,几乎媲美跑车。

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整流罩和后窗框(cowlpanel and rear windowframe)应用了热塑性连续纤维增强复合碳纤维材料。通过在车辆最上层位置的智能轻量化结构减轻重量,可获得良好的重心,使驾驶性能得到提高。由于碳纤维的强度高,可适当减小零件截面积,从而改善了内部空间,增添成员舒适性。

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玻璃顶盖的应用

整个顶盖采用光学表面玻璃,提供了最大亮度的乘客车厢,增加空间感。通过高效的3倍银涂层和LowE玻璃结构涂层,确保乘客车厢的热舒适性、夹层玻璃结构的安全性。与标准的夹层安全玻璃窗户相比,提高了声学效果,并节省重量。

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3 BMW iX低碳环保技术

宝马还将贯穿始终的可持续理念融入到全新一代电动汽车的基因,让它拥有了“超越电动”的创新豪华表达。这种可持续发展的整体方法包括底盘和电池外壳使用“二次铝”铸件(即采用部分再生铝合金)以减少二氧化碳排放。iX的内饰件使用了优质的环保及再生材料,中控台上的控制面板采用可持续生产的FSC认证木材;织物/微纤维内饰采用了50%的再生聚酯纤维材料,地毯更是采用了100%再生尼龙材料。制造工艺更加环保,真皮采用橄榄叶萃取物处理,而非传统的鞣制剂,这些萃取物来自于每年在欧洲修剪橄榄树林后收集的树叶。更重要的是,宝马iX零件中应用的热塑性塑料,约20%是由回收塑料制成。

 

宝马集团从设计开发、供应链、生产、使用到回收阶段,均注重碳排放的控制。其一直倡导循环经济,并为实现资源的循环再利用一直在努力。

 


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