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宝马i8,未来之车?

    更新时间:2014-05-15 21:57:12  来源:华尔街日报中文网  阅读次数:  作者:
摘要:弗兰克·劳埃德·赖特(FrankLloydWright)把建筑设计称为“数学的升华”,我也邀请你如此看待汽车设计。在豪华混合动力汽车宝马i8好似被风切削、颇具时光穿梭感的外壳下面,隐藏着许许多多与审美无关的庞大数字。其中最大的数字是每日地球大气中的碳含量:目前是400ppm、以后只会有增无减。欧洲汽车生产商在社会、政治、监管方面都承受着降低温室气体排放的压力。

弗兰克·劳埃德·赖特(FrankLloydWright)把建筑设计称为“数学的升华”,我也邀请你如此看待汽车设计。在豪华混合动力汽车宝马i8好似被风切削、颇具时光穿梭感的外壳下面,隐藏着许许多多与审美无关的庞大数字。其中最大的数字是每日地球大气中的碳含量:目前是400ppm、以后只会有增无减。欧洲汽车生产商在社会、政治、监管方面都承受着降低温室气体排放的压力。

宝马i8豪华混动车。

于是就有了另一个数字:20亿欧元(27.7亿美元)。这是宝马创立全新“i”品牌、为打造可持续发展电动汽车及油电混合动力汽车而投入的资金保守估计数字。这个项目有它自己的碳平衡供应链,源头便是美国华盛顿州摩西莱克以水电为动力的碳纤维丝工厂,用这种碳纤维丝能生产出整备质量轻的汽车。“i”系列在德国莱比锡一家由著名设计师扎哈·哈迪德(ZahaHadid)设计的工厂内组装,将于今年9月份在美国上市。(我将在今年夏天对i8进行全面试驾。)

27.7亿美元|宝马为其i系列环保汽车所投入金额的估值。

公司对这款车投入的力度也十分可观。去年一度有传闻说,这个项目用掉了宝马集团的全部研发预算。你在此看到的这款汽车作为展示汽车业未来的英勇排头兵,研制开发也只用了38个月的时间。

i8项目负责人卡斯滕·布赖特费尔德(CarstenBreitfeld)说:“我们熬过了许多不眠之夜。有时晚上上床睡觉的时候,我们都不知道下一步该干什么。”

这些辛劳反映出下一个数字是多么棘手难缠。实际上不是数字,而是一个函数、一个从戈特利布·戴姆勒(Gottlieb Daimler)的时代以来一直折磨着汽车生产商的函数:能量密度,即一定质量的物质中储存能量的多少。在人类找到某种神奇的魔法粉做汽车动力前,任何一辆电动模式的车辆都需要使用电池。哪怕是最好的锂电池也是既笨重,又缺乏我们的老朋友汽油那样的能量密度。如果想拥有一辆低排放或零排放的电动汽车、同时性能又不输汽油汽车,那么你就需要减轻车身的重量。而且是大大减轻。

50-60英里每加仑(百公里油耗3.9-4.7升)|美国版i8的估计油耗——相当于一台普通丰田普锐斯(Toyota Prius)混合动力车。

经过多方考虑之后,宝马的工程管理团队认定,实现上述目标的唯一途径便是以全新方式打造汽车。那20亿欧元就花在了这里。

第一款i产品是去年秋季推出的i3。它是一款行驶轻快、内部空间很大的城市电动汽车,行使里程约为81英里(130公里),享受联邦和地方税收减免之前的价格约为41,350美元(约合人民币25.7万元)。i3把项目的招牌技术“LifeDrive”推向了市场:车上所有活动部件(机械部件)都安装在一个轻质铝“Drive”底盘上,看起来就像四轮旱冰鞋的轮架。车身(乘员安全空间)用一种重量轻、强度高的碳纤维增强塑料做成。“Life”(生命)和“Drive”(驾驶)这两个模块实质上是粘在一起的,在组装线上像拉链的两侧一样咬合在一起。由此生产出来的汽车重2,860磅(约1,297千克)。

1000磅(453千克)|碳纤维车身的i8与钢材车身的宝马650i Coupe Xdrive之间的重量差。

虽然历史上有过先例,但像这样生产汽车还是头一次。做一个公平的同类比较吧:车身采用钢材、近期在硅谷举行首次媒体试驾活动的梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz) B级Electric Drive重3,858磅(1,750千克)。i3较之轻998磅,整整轻了25%。

那又怎样,很重要吗?别忘了,减少汽车质量、使之变得更轻,会在工程学方面带来很多神奇的东西。它让你走上良性循环,因为车子越轻,加速越快,转弯越凌厉,刹车距离越短,轮胎、刹车和冷却系统损耗越少,这又意味着这些零部件本身也可以做得更轻。

至关重要的是它们开动起来需要的能量更少,这对于电动汽车来说是很方便的,因为电池本来提供的能量就更少。i8采用了LifeDrive技术并以性感方式呈现:不仅做成酷得要命、充满现代主义色彩的豪华高性能跑车,还采用弯道抓地力强的四驱系统以及剪刀门。

i8不是一辆小车。它的外形让人想起发动机中置的意大利跑车“Berlinetta”,但其表面采用的护板又带着《星河战队》(Starship Troopers)里面那种一尘不染的未来主义。“飞拱”是它的漂亮细节之一:越往后走,车顶轮廓线便与渐渐下降的舱盖分离,在它自己与充满曲线美的后翼子板之间形成一个风洞。i8部分地采用了负空间设计,后背大面积的黑色塑料和玻璃向前延伸至车顶棚中间。这种对比强烈的外观细节充满了隐喻,旨在展示出一种层层剥离、层层蜕去、新事物崭露头角的感觉。

和i3一样,i8的动力总成部件(内燃机加电动机)被整合进两个铝制Drive模块中。在铝制前舱壁的前方,是一台强大的电动机,尺寸和形状都像一个南瓜。这台混合式同步电动机能输出184磅英尺(约249牛米)的强大扭矩,并通过一台两速变速箱传递。后舱壁之后藏着一台小小的1.5升涡轮增压汽油发动机,功率228马力,扭矩236磅英尺(320牛米),通过一台六速自动变速箱将力量传送到后轮上。位于中间、藏在铝制地台下方的,则是7.1千瓦时的液冷式电池组。

和i3一样,i8的乘客空间就是一件用碳纤维增强塑料制成的复杂空心雕刻。它们绝非首批采用碳纤维增强塑料的汽车。在兰博基尼(Lamborghini)和迈凯轮(McLaren)等产量较低的跑车身上,它是一种常见的材料;赛车的车身驾驶舱一般也是用碳纤维做的。但由于成本、复杂性以及碳复合材料零部件的生产周期等因素,碳纤维增强塑料从来没有用于大规模生产。常规方法是将碳纤维手工置入模具之中,用树脂盖上,密封在真空袋里,然后施以高压数小时。相比之下,i8的Life空间只用几分钟就完成了工序。

i8的每一毫米都除去了多余的重量。比如i8是第一款采用化学硬化薄玻璃的量产车,之前这种材料只用在手机等消费电子产品上。曲折的流线型外壳用方便替换的聚碳酸脂板制成,重量约为钢板的一半(车门和发动机舱盖用铝制外壳)。

关键指标是车辆的重量:3,455磅(1,567千克),算上锂电池组大概也就是一台雪弗兰(Chevrolet)Corvette的重量。与此同时,作为宝马技术旗舰车的i8配置丰富:带3D导航图形的8.8英寸屏幕;一系列的联网功能;Harman/Kardon音响系统;选配激光前大灯(目前还未获得美国运输部(DOT)批准)和抬头显示器。

3|宝马i8涡轮增压汽油发动机的缸数。相比之下大多数高性能汽车都采用八缸或12缸发动机。

这样又有了一个神奇的数字:三。这是i8强力涡轮增压1.5升中置汽油发动机的缸数。10年前,当世界上所有人都知道V8和V12马力最强的时候,根本无法想象有一家公司会推出一款三缸旗舰跑车。

4.2秒|i8从零加速至60英里/小时(97公里/小时)所需时间,这和保时捷911 S一样快。

但是,借助于这款车的“节碳食谱”、前置电动机积累的电能、两台变速箱和大量极其聪明的软件,三缸就成了很多缸。i8从零加速到60英里每小时(约合96.6公里每小时)的时间是4.2秒,跟保时捷(Porsche)911一样快;跑完四分之一英里(约402米)需时12.2秒,且电力驱动要到时速达155英里每小时(249公里每小时)才会衰减。这套系统的 功率是357马力,按现代标准来看显得一般,但涡轮增压汽油发动机和电动机的联合扭矩达420磅英尺(569牛米),使它加起速来像扔出去的标枪一样。油门反应灵敏、到位,动力随叫随到,这也是所有高性能跑车的必备条件。

最后再说说第一个数字,每日大气碳含量。根据欧盟的标准,i8每公里二氧化碳排放量为49克,每加仑跑135英里(约合每百公里1.7升),耗油量相当于一只蜂鸟。宝马表示这个数字不代表在美国真实路况的油耗。它说真实油耗更接近于每加仑跑50到60英里(约合每百公里3.9升至4.7升),相当于一辆普通的丰田普锐斯(Prius)。和所有油电混动车一样,你对i8插电越多,那么它的效率也就越高。据宝马估计,i8从摇篮到坟墓的碳足迹约等于一辆传统汽车的三分之一。

如果这些东西让你觉得太含糊、太技术,那就想想网球拍吧。记得碳纤维取代铝的时候吗?记得它当时是多么的了不起、是如何改变了网球比赛的吗?宝马所做的就是同样的事情。

可能你永远也不会买一辆i8。毕竟它起价就是135,700美元(约合人民币84.5万元),正好在奔驰SL63 AMG的价格范围之中。但在未来几十年,i计划的技术将会在汽车设计领域产生回响。数字不会撒谎。

碳纤维的革命

一辆跑车如何从三方面改变汽车制造业

宝马i8像一辆风火轮(Hot Wheels)牌的模型车,只是大一些,贵了很多。i8的所有机械系统都装进了低矮的Drive模块,电动机和三缸发动机一前一后,混动电池舱放在中间。乘员舱(即Life空间)也是独立的,用碳纤维增强塑料制成。Drive和Life部分在德国莱比锡工厂两条机器人组装线的交汇处通过粘合、螺栓的方式连结在一起。

展望未来:模块化方法不仅有望给设计和制造带来更大的灵活性——有朝一日汽车生产商将能够在采用共同底盘的情况下提供多样化的订制车型(卡车、敞篷车、三厢车)——还会做成更安全、更坚固、结构刚性更好的车辆。这样设计出来的汽车还更容易维修。擦伤了一块可再生的热塑性塑料饰板,几分钟就可以换下。保险杠撞弯了?修理工可以割出一块碳纤维结构替换件并把它粘上,比汽修店敲平金属凹陷处更方便。

跟以往喷着火龙的V8豪华跑车不一样,i8的汽油发动机排量很小,是一台1.5升的涡轮增压直喷三缸汽油发动机,通过一台六速自动变速箱驱动后轮。前面一台紧凑的电动机(从一个7.1千瓦时的液冷式锂离子电池组提取能量)通过一台两速变速箱驱动前轮。和其他插电式混动车一样,i8可以仅凭电能驱动,行驶里程约为23英里(37公里)。宝马给出的平均油耗约为50到60英里每加仑(约合每百公里3.9升至4.7升),跟普通的丰田普锐斯相当。但耗油很少、系统 功率为362马力的i8从零到60英里每小时(约合96.6公里每小时)的加速时间为4.2秒,跑完四分之一英里(约402米)的时间跟保时捷911 Carrera S一样快。

展望未来:人们一直担心的是,随着汽车监管机构努力让车辆变得更加清洁、更加安全、更加可持续,汽车将会变得越来越慢,驾驶乐趣将会越来越少。事实证明情况并非如此,而这要得益于内燃机和电动机的结合展现出来的独特机会。电动机在低转速下输出最大扭矩,而汽油机在更高转速下输出最大扭矩。将这两种输出智能地混合,在汽油系统和电动系统之间叠加、转移、分担负荷,那么性能就可以大于两个系统的总和。i8就是明证。

i计划的关键技术是一种汽车级的碳纤维增强塑料。碳纤维强度与钢材一样,但重量轻了50%左右。这正是i8重3,455磅、比同类钢材车身汽车(如宝马650i XDrive轿跑)轻约1,000磅的部分原因。虽然碳纤维并不是新事物,但由于价格太贵,所以以前只用于豪华跑车。宝马采用一种更加便宜、但仍然相当坚固的汽车级碳纤维,想出了将这种工艺用于大规模生产的办法。宝马并没有用手工的方式制造复杂的碳纤维增强塑料零部件,那样费钱又费时,而是开发了一套完全自动化的系统,通过机器人打造乘员空间。

展望未来:一般来讲,电能是通过电化学的方式储存在电池中的,哪怕最先进的锂离子汽车电池也都很重。因此电动汽车要获得相当的性能唯一办法便是减重。所以,i8代表着汽车业遥远的未来。为了满足全世界越来越严格的油耗标准——比如美国监管机构已经定下2025年之前车企平均油耗54英里每加仑(约合每百公里4.3升)的目标——汽车生产商将不得不大幅减轻车重。每一磅,每一克都会很重要,理由非常充足:车身减重越多,能够放进的电池也越多。

i8三大炫酷看点:

激光前大灯。此项为选装,远光灯照射范围接近2,000英尺(610米)。美国市场的这个数字调低了,以符合过时的联邦头灯标准。给你的国会议员写信吧。

剪刀门。车门用碳纤维制成,外壳为铝材,朝前并朝上打开,和科尼塞克(Koenigsegg)的剪刀门相似。那将会在代客泊车处引起一片惊呼。

LV的碳纤维行李箱,两只旅行包,一只公文包兼西装袋,都是专门为后备箱量身定做的。不要问我为什么。

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