李爾欣
對(duì)于車身輕量化這事,一線大廠自是各有神通,但像寶馬這樣專門(mén)建廠自產(chǎn)碳纖維的,著實(shí)罕見(jiàn)。講真,我們都好奇寶馬是怎么愛(ài)上碳纖維的。
Q 編輯老師好!不知你有無(wú)留意到新登場(chǎng)的G30寶馬5系并沒(méi)有沿用7系的Carbon Core,而是常規(guī)的鋁合金?之前看它擴(kuò)大產(chǎn)能,還以為寶馬要力推碳纖維,結(jié)果現(xiàn)在連5系都用不上,這都在搞什么嘛?
A 說(shuō)實(shí)話,我們有料到5系不會(huì)用到7系那么多的碳纖維車架部件,畢竟車型其他部件的成本相對(duì)固定,若大量引入碳纖維部件,必然會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅上漲,進(jìn)而使得車輛的售價(jià)超出寶馬5系正常的市場(chǎng)定位,并讓廠家的利潤(rùn)嚴(yán)重縮水。而對(duì)于寶馬的碳纖維戰(zhàn)略,此前則主要擔(dān)心它能否撐到3系換代之時(shí)。因?yàn)?系的利潤(rùn)空間向來(lái)比7系的要小,若繼續(xù)使用碳纖維車架,則很可能難以維持現(xiàn)有的價(jià)格區(qū)間,進(jìn)而導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力崩盤(pán);可3系和5系又是寶馬真正走量的車型,如果不能在它們身上普及碳纖維,那整個(gè)寶馬碳纖維的規(guī)模成本就不會(huì)降下來(lái)。但沒(méi)想到寶馬剛到5系就已放棄Carbon Core,這意味著正在路試的新一代3系更不可能采用碳纖維車架。至于寶馬如何實(shí)踐“到2020年,碳纖維車架的造價(jià)會(huì)降低到目前鋁制車架的水平”這一承諾,我們暫時(shí)也無(wú)從知曉。那么,寶馬又為什么要孤注一擲地豪賭碳纖維呢?
寶馬碳纖維部件的生產(chǎn)流程
1.由SGL和日本三菱人造纖維公司在日本大竹的合資公司生產(chǎn)聚丙烯腈纖維原絲。
2.摩西湖工廠將聚丙烯腈纖維轉(zhuǎn)化為真正的碳纖維。
3.位于德國(guó)瓦克斯多夫的第二個(gè)合資工廠將碳纖維加工成不同類型的編織材料。
4.碳纖維織物被運(yùn)往蘭茨胡特和萊比錫的寶馬工廠,用于汽車零部件的生產(chǎn)。寶馬SGL的碳纖維材料濕壓成型技術(shù)。
相比傳統(tǒng)的高壓注膜技術(shù),濕壓成型技術(shù)沒(méi)有樹(shù)脂灌注這一步驟,而是直接將混合樹(shù)脂添加到碳增強(qiáng)材料的表面上,從而讓樹(shù)脂的應(yīng)用和固化過(guò)程可同時(shí)進(jìn)行,而不必在樹(shù)脂固化前先將其注入加熱的模具中。相比傳統(tǒng)技術(shù),濕壓成型工藝不僅用時(shí)更少,還允許多個(gè)組件同時(shí)壓縮成型,更可大幅提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度——從一件產(chǎn)品自動(dòng)切換到另一件產(chǎn)品只需不到10分鐘。因此,相比傳統(tǒng)工藝,濕壓成型技術(shù)更為經(jīng)濟(jì)。不過(guò),在被壓縮成型之前,碳纖維絲本身的生產(chǎn)就要消耗大量的電能,即便摩西湖工廠臨近水電大壩,可獲得充足而廉價(jià)的電能,但用電成本仍相當(dāng)可觀,這也是碳纖維部件的成本居高不下的原因之一。
在回答之前,先講清楚,我們可沒(méi)有來(lái)自巴伐利亞的內(nèi)幕消息,只是在事實(shí)的基礎(chǔ)上順勢(shì)進(jìn)行推理而已。首先,讓時(shí)間回到2009年。那一年,寶馬與當(dāng)時(shí)最大的碳纖維及石墨制品生產(chǎn)商SGL合資成立公司,專門(mén)為寶馬生產(chǎn)碳纖維部件。緊接著,在2010年,寶馬就向公眾披露i3的前身——Mega City Vehicle概念車,并展出完全由CFRP碳纖維復(fù)合材料構(gòu)成的車架。隨后,從Vision Efficient Dynamics概念車到BMW i8概念車都使用鋁合金車架的BMW i8車型,自2012年起也轉(zhuǎn)用碳纖維車架,并一直延續(xù)到量產(chǎn)車。顯然,在寶馬看來(lái),要減輕車重,首選碳纖維。可外人對(duì)此不免疑惑:碳纖維確實(shí)又輕又硬,但為什么不用成本更低且工藝更成熟的鋁合金等輕合金材料?用十多倍的成本換取30%的重量差,值得么?可惜現(xiàn)在已無(wú)人知道真正的答案。
不過(guò),即便存在質(zhì)疑的聲音,但此時(shí)寶馬的碳纖維戰(zhàn)略還稱不上豪賭。但“不幸”的是,隨著寶馬在2010年7月與SGL的合資公司在美國(guó)摩西湖開(kāi)建碳纖維工廠,當(dāng)時(shí)身為SGL第二大股東的大眾便在2011年首季度增購(gòu)8.18%的SGL股權(quán),并有意加持股份。此時(shí),寶馬顯然認(rèn)為,一旦大眾控股SGL或擁有跟寶馬相當(dāng)?shù)墓蓹?quán),則其Project i計(jì)劃必將受制于大眾。因此,已擁有29%股權(quán)的寶馬,在2011年11月再購(gòu)入15.16%的股權(quán),成為SGL實(shí)質(zhì)上的最大控股者。成功逼退大眾固然可喜可賀,但同時(shí)寶馬推行碳纖維戰(zhàn)略的成本也因此大幅上漲。所以,必須盡快消化這部分投資。
于是寶馬開(kāi)始豪賭碳纖維:追加投資2億美元,擴(kuò)大摩西湖工廠的產(chǎn)能,達(dá)到年產(chǎn)9000噸,使其在2015年成為世界最大的碳纖維生產(chǎn)基地,意圖通過(guò)提高產(chǎn)量來(lái)攤薄成本。但顯然現(xiàn)有的i系列與M系列車型根本無(wú)力消化如此高的碳纖維生產(chǎn)成本以及過(guò)剩的碳纖維部件,自然就需要7系乃至5系、3系等真正大批量生產(chǎn)的車型來(lái)平攤成本。然而,到2016年,當(dāng)每千克普通鋼材只需1歐元的時(shí)候,寶馬的碳纖維材料仍然高達(dá)每千克16歐元。同時(shí),現(xiàn)任寶馬CEO,Harald Krueger更對(duì)海外媒體坦言:“The material is still too expensive,and for smaller segments and smaller vehicles it can be not competitive”直接否定小型車輛應(yīng)用碳纖維的可能性。而新一代5系放棄Carbon Core,以及寶馬i3比后來(lái)的特斯拉Model 3貴得多的事實(shí),也說(shuō)明寶馬目前尚無(wú)力承擔(dān)碳纖維帶來(lái)的高成本,更無(wú)法降低碳纖維的成本,并且很有可能暫時(shí)擱置全面推廣碳纖維的計(jì)劃,而回到常規(guī)的鋁合金輕量化方案上,然后等待碳纖維成本的降低?;仡檶汃R從為Project i計(jì)劃籌備碳纖維供應(yīng)商到豪賭碳纖維的全過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn),寶馬先是在業(yè)界尚未有量產(chǎn)碳纖維經(jīng)驗(yàn)時(shí),貿(mào)然挺進(jìn),不計(jì)成本地?fù)寠Z碳纖維資源。爾后卻在自家碳纖維工廠產(chǎn)能全開(kāi),而最需要大規(guī)模銷量來(lái)平攤成本的時(shí)候毅然“急剎車”,幾乎放棄自己的碳纖維戰(zhàn)略??粗@前后矛盾的行為,我們不禁要問(wèn):對(duì)于豪賭碳纖維這事,寶馬是認(rèn)真的嗎?值得一提的是,別看大眾、奧迪、奔馳、通用等廠商仍在應(yīng)用鋁合金等常規(guī)輕量化材料,其實(shí)各自都在與大型碳纖維供應(yīng)商一起摸索量產(chǎn)碳纖維部件的解決方案,只是不曉得等到別人率先實(shí)現(xiàn)低成本碳纖維部件的量產(chǎn)時(shí),寶馬再追還來(lái)得及么?