變革先驅i3/i8 顛覆汽車工業的革命技術

　　【太平洋汽車網 技術頻道】汽車工業發展至今已百年有余，而汽車的制造模式在這期間，并沒有本質的變化，都是沖壓-焊裝-涂漆-總裝這幾個環節，但是寶馬i8的出現，一下子讓人對汽車制造有了新的認識，沒有沖壓，也沒有焊接，車子僅用螺栓和膠水接在一起，相當不可思議；而有另一批人在搗弄著3D打印技術，目的是用一臺打印機“打出”一臺能用能跑的車子，看著是不是有點“天方夜譚”?而今天筆者也將簡單講解一下這兩項革命性技術。

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● 傳統汽車制造業

　　其中沖壓是使一塊鐵皮變為車身覆蓋件的工序，然后通過焊接把不同覆蓋件組合在一起，形成車身，再經過油漆車間對車身上色，最后是安裝內飾、動力總成等，這樣一部完整的汽車便誕生了。而汽車廠商也會根據這幾環節布置工廠、生產線。在我們的工廠參觀系列文章中便可進行詳細了解。

● CFRP碳纖維增強復合材料

　　說起碳纖維材料，可能大家更多地會和跑車、運動、輕量化這幾個詞匯聯系起來，事實上,它目前的境況確實如此。

　　在解釋之前，首先得說說CFRP這東西好在哪里。CFRP復合材料是汽車覆蓋件最理想的非金屬材料，尤其是對于汽車的輕量化，在減輕車身質量的同時，也能保持防撞性能(寶馬i3之前已經參加過嚴苛的E-NCAP測試，并且獲得了4星級的評定，點擊查看碰撞詳情：寶馬i3 ENCAP碰撞結果出爐)。對于汽車生產廠商來說，CFRP復合材料也表現出許多優點，零部件的整合、模塊性、安裝成本低、投資小，避免了傳統車身的噴涂過程和相應的環保處理及資金成本。

　　增強體：為復合材料中承受載荷的組分。

　　基體：為復合材料中起到粘接增強體成為整體并轉遞載荷到增強體的主要組分之一。

　　而根據所用樹脂種類的不同，以及碳纖維品種、狀態（可制成織物及短纖維等多種形態）的差異，制成的CFRP的特性也大不相同。單是主要的中間基材（成型材料）就有好幾種。這些中間基材及成型材料對應的主要成型方法也不一樣。 

● 誰在用CFRP材料？

　　最近，通用集團也宣布了其CFRP工廠項目事宜，并宣稱將于2015年在全球銷售的GM乘用車、卡車及跨界車等量產車上采用熱可塑性CFRP技術。但目前并未有任何資料可以窺探到通用在CFRP方面的進展。

　　下面通過一個視頻簡單了解一下寶馬的CFRP工廠。

● 3D打印技術

　　如果說很多人是第一次聽到CFRP材料，那么3D打印技術基本能稱得上是“老相識”了。

　　雖然3D打印技術并沒有達到汽車廠家所希望的大規模生產的程度，但是仍然有部分廠家愿意嘗試。目前，地球上有這么兩臺車子是用3D打印機造的，Urbee 2 和 Strati。這里僅談談Strati，因為Urbee 2嚴格意義上不能說是一臺汽車，由于車身重量和尺寸較小，加上三輪的布局，在某些國家只能按照摩托車標準注冊。

　　可能大家會比較好奇Strati的打印過程，可以通過下方的高速視頻簡單了解一下。

　從Strati的起售價來看，3D打印汽車并不便宜，而且外觀、內飾、動力總成，甚至是做工用料都遠不及普通的“鐵皮車”，但是為什么它就是那么受矚目？3D打印技術對于汽車制造到底有哪方面的優勢？

　　總結：CFRP是目前汽車輕量化最適合的材料，尤其是現在電池技術難以突破，重量無法降低，要提高電能的利用效率，只能通過汽車其他部位的輕量化方能達到，這也是寶馬通用押注的原因，對工廠的大規模投資，能夠有效地降低生產成本，隨著他們的進一步投資，未來會有更多企業加入CFRP行列，這對于CFRP的普及是不言而喻的。而寶馬對汽車平臺的簡化，對生產方式的革新，相信未來也會有企業紛紛效仿。

　　而3D打印技術目前仍然“不免襁褓”，在車企里的實際應用更多是停留于研發試制階段，并未用到規模生產上，但由于其不可估量的潛力，尤其是對比傳統鑄造、鍛造工藝，在復雜曲面和內部構造上的先天優勢，加上各國政府的高度重視，3D打印技術遲早要掀起一番狂潮，更有人預言3D打印技術將會是第四次工業革命，筆者對此不再多加評論，我們就靜靜等待吧......

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