可触摸的未来 BMWi3电动车技术亮点解读

可以触摸的未来

　　作为一个汽车编辑，虽然入行的时间并不算长，但是在几年里已经接触了不下百款新车，无论怎样的新鲜设计都不能让我感到兴奋。说其中的缘由自有审美疲劳，但更多的是千篇一律的设计让人感到乏味。在几十年里没有多少厂家能够抛弃传统的车身设计开发出一款真正意义的“未来之车”，在整体行业止步不前的大环境里，只有全铝的轿车、全铝的SUV、开始半铝化的轿车、特斯拉电动车能搅动我已经沉闷许久的大脑。不过说白了这些车充其量只是用铝材代替了钢材，在结构设计上没有太大的进步。

    那些汽油车仍然要考虑安装发动机、油箱的空间，车身要做出妥协。而特斯拉作为一款全电动的大型轿车只是在底盘上取消油箱槽，整体格局上和现在掀背轿车没什么太大区别(毕竟不是专业车企，起步时采取稳妥策略可以理解)。

    所以现状总是让人感到失望，在我的脑海里电动车完全可以摒弃所有现在汽油车架构的弊端，可以拆分布制的电池和体积非常小的电动机完全不需要车身结构为它们妥协，工程师设计的出发点也不会是发动机(汽油车在设计的时候首先要考虑发动机的体积，找到合适的发动机、变速箱、传动机构安装位置之后车也就大体成型了，其他的安全、空间、结构刚度都是在这个基础设计上修修补补)。

i3全新的架构充分诠释了电动车的优势

　　而直到前天，同事说下周有一款叫i3的电动车要上市，问我有没有什么想法。本来带着“现在的电动车大部分都是蒙人的玩意儿，拿个汽油车的壳装套电动设备就敢叫电动车。”的想法，但是看到i3的资料之后突然发现这款小车和我脑海中的电动已经非常接近了。在我的想法中未来的车辆应该使用铝制框架，i3有一副铝制底盘、我的想法中未来的车辆应该使用塑料外壳，i3有一套塑料覆盖件、我的想法中未来的车辆应该是能量效率非常高的，不会释放许多无用的低级能量-热能，i3使用纯电驱动、我的想法中未来的车辆应该是电动四驱，至少是后驱、i3后置电动机后驱，除此之外i3还有一个碳纤维的车舱，虽然我对这种复合材料的耐疲劳能力一直心存疑虑，但是作为平时不受力的车舱构件还是可以接受的。那么我还能怎么办？当然是非常的兴奋，理想中的状态终于出现了，而且不是概念车，是一台量产车。当时我就有想买一辆的冲动，当然，以本人的工资就算是欧洲售价的也买不起，国内加上各种税就更望尘莫及了，但是有一个目标总是好的，而且i3的出现也说明心中的理想之车实际是可以存在的。

　　说了这么多的前言之后我下面想说明的就是i3为什么让我如此兴奋。

　　1、真正意义上的电动车架构

铝合金与碳纤维复合的轻量化车身，以前只有超跑上使用

　　受限于电池的能量密度低，电动车的续航里程比较短，所以电动车更需要使用轻量化材料制造。很多出于成本原因无法抛弃传统承载式车身的企业还是停留在用现成车身拼拼凑凑的程度，而BMW显然出于真正制造一台属于未来的电动车的目的制造了i3。它使用了铝合金底盘和碳纤维的车舱，它的重量比传统电动车轻了300kg左右。

钢制承载式车身已经老迈，要减重钢板还能比0.8mm更薄么？

　　承载式钢板车身已经有几十年的历史了，在过去的几十年中除了钢板不断变薄以外很难说有什么实质性的进步。如果看底盘结构，今天的车和三十年前的车没什么太大的不同。

为了安装发动机并连接车舱，前纵梁要进行各种怪异的扭转

　　就像我前面说的，传统的内燃机车车身在设计时首先考虑的是要能容纳内燃机和一堆附属零件，包括冷却系统、润滑系统、变速系统、传动系统，为了安装这些零件车身结构就必须做出妥协。前纵梁就是一个很好的例子。

平直的前纵梁，连接在后面的电池框架上

　　再看看i3的底盘结构，车头没有发动机和任何设备，所以车头的纵梁完全平直的连接到底盘的电池框架上，在正面碰撞中具有很大的优势(想想载重卡车的平直大梁结构)。

为了油箱断开的连通梁是所有内燃机轿车的通病

全都断在这儿只是巧合么？

　　另外一个被弥补的缺陷就是后纵梁和车身的连接。翻过现在任何一款内燃机轿车的底盘观察，你都会看到油箱位置断开的地板梁，这种设计完全是为了给油箱腾出空间而不得已为之。日常所见的车身在侧面柱碰中断裂的也正是这个位置，这种结构强度的缺陷是为了保证油箱容积做出的妥协。

一体化的后纵梁

　　i3的通连后纵梁无可厚非的在结构上具有先天优势。而且值得注意的是铝合金底盘的电池框架与车舱地板大小一致，前后纵梁与电池框架接缝的位置在车舱外，即使在连接位置发生破坏也不会从车舱的中间撕开，而是像F1或者超跑那样前后断开车舱仍然保持完整。这是电动车结构上的先天优势。一般内燃机承载式车身的断裂点正好在后排乘客的脚下。

　　2、材料成型上的差距

钢制车身里面大多是空心的方梁

　　钢板在加工时只能通过冲压成型之后焊接构成所需要的结构，这种加工方式限制了复杂形状的加工。钢制车身的主要梁结构大部分是空心的方梁，顶多在需要加固的位置内部焊上加强用的隔板。

复杂的铝合金型材结构被用在边梁上

　　而铝合金型材到目前已经可以形成非常复杂的内部形状，在卖铝合金门窗的店铺你看到的铝合金门窗的截面都要比钢车身的钢梁内部复杂得多。所以i3将这种型材引入到车身的变梁上，可以看到内部复杂的支撑形状，这种内部带支撑的梁结构本身的刚性就比空心钢梁好很多，而且在侧面碰撞中能够具有更好的缓冲性能。

碳纤维丝纺织成的碳纤维布，未刷胶前它和普通编织袋的布料没什么区别。

　　除了铝合金，i3的车舱使用碳纤维板件粘合而成。首先简单描述一下碳纤维这种材料，碳纤维是以微晶石墨材料为基质拉丝而成的柔韧的线型材料，为了让其成为板材，碳纤维首先经过纺织成为碳纤维布。纤维布由于不具有维持特定形状的能力，所以需要固化成型。碳纤维的固化主要是涂抹树脂材料之后高温使树脂胶固化成型(生产工艺和制造玻璃钢产品类似)。树脂胶壳在结构中起到很重要的作用，维持形状主要靠胶壳。

碳纤维车舱可以降低车重和重心位置

　　i3使用碳纤维车舱可以很大程度上降低车重，特别是车辆重心的位置。碳纤维车壳通过铆钉和螺栓与铝合金底盘连接。