BMW pionjärer med att använda kolfiber i volymproducerade bilar

BMW i3 som till stora delar består av kolfiber BMW i3 som till stora delar består av kolfiber

BMW´s sätt att bygga bilar på ett nytt sätt börjar med hundratusentals fina trådar som flätas samman i en produktionshall ute på landsbygden i Washington state i USA. Tvinnade i en 1,5 km produktionslina, med utseende som världens tunnaste risnudlar som tänjes ut, rostas och delvis bränns, framställs kolfiber. Kolfiber, ett material som är tunnare än ett mänskligt hårstrå och ändå starkare än stål.

BMW använder detta släta, svarta filament för att bygga stommen till passagerarburen i i3an, som började säljas i Sverige igår. Det är det första försöket att massproducera en bil som mestadels består av kolfiberoch detta är den största förändringen i modern bilproduktion sedan 80-talet när man började använda aluminium för att bygga bilar.

Strategin började ta form för sex år sedan, när Norbert Reithofer då nyutnämnd CEO, kunde se att ökad miljömedvetenhet och tuffare utsläppskrav kommer att påverka både hur bilar tillverkas och hur man ser på bilars miljöpåverkan i helhet.

BMW satte då igång arbetet för att kunna ses som företaget vilket levererar bilar som möter även den mest kräsna bilköparenens krav även i framtiden, där även miljöpåverkan kommer att vara en mycket viktig parameter. Detta var startskottet för i3!

Vid den tidpunkten hade elbilar ryktet om att vara tråkiga, långsamma och med mycket dålig räckvidd. Mycket beroende på att de var tunga och batteritekniken var dåligt utvecklad. Det som klart framgick var att lättare bilar och bättre batteriteknik kommer att underlätta att bygga bra elbilar. Det lättaste och starkaste material som är tillgängligt är kolfiber.

Nackdelen med kolfiber är att det är ett dyrt material, ca 15€/kg (ca 135:00 Kr/kg). Detta skall jämföras med stål som kostar ca 0.75€/kg (ca 6:75 Kr/kg). Målet är att kunna producera den dyrare kolfiber ramen till samma pris som en aluminiumram år 2020.

Kolfiber har använts i formel 1 bilar, sportbilar som Bugatti Veyron m.fl. men aldrig tidigare i serietillverkade bilar i volym, detta beroende på det höga priset och komplexa tillverkningsprocessen. Så BMW beslutade sig att göra det ingen annan tidigare gjort, att massproducera kolfiber. Det är ett ovanligt beslut i modern biltillverkning att tillverka råmaterial i egen regi, där man annars mer och mer jobbar med outsourcing för att skära ned komponentkostnader.

BMW´s approach påminner om de tidiga dagarna inom den industriella revolutionen, när man startade tillverkningen med rått stål och placerade fabrikerna nära kraftverken.

För att kunna producera kolfibern startade BMW ett samarbete med SGL Carbon SE 2009. Tillverkning av bilar med kolfiber är mycket mer komplicerat än att starta med metallplåtar. BMW´s tillverkningsprocess sker i minst tre olika produktionsenheter och kolfibern färdas mer än 8000km innan den färdiga bilen rullar ut från fabriken i Leipzig.

Det var inte helt enkelt för CEO Reithofer och hans övertygade kollegor att genomföra sin ide om att utveckla och tillverka en bil byggd i kolfiber. Det fanns många skeptiska chefer inom BMW´s organistion som behövde övertygas för att starta projektet och få det i mål. I början av projektet såg inte vissa behovet av att tillverka elbilar, utan ville hellre satsa på extrema sportbilar.

BMW och SGL kämpade på och byggde upp en 100 000 000$ kolfiberfabrik  i Moses Lake, ca tre timmars bilfärd från Seattle. Valet av platsen var p.g.a. närheten till Columbia floden, där det produceras naturvänlig vattenkraft för 3 cent/kWh (ca 20öre/kWh), ca 20% mot vad det kostar i Tyskland.

De första kolfiberna producerades under sommaren 2011, som en test för kommande massproduktion. BMWi3 använder kolfiber för att skydda passagerarna och aluminium för bilens undre chassi, batteriehållarna och bilens undre skydd.

Tack vare denna konstruktion så väger BMW i3 ca 20% mindre än Nissan LEAF, världens idag mest sålda elbil. Detta gör att BMW i3 accellererar 0-100km/h på 7,2 sekunder och har nästan samma räckvidd trots mindre batteri.

Välkommen till världen BMW i3!

Är ni intresserade av att se tillverkningsprocessen , se vår artikel från den 26 september genom att klicka här!

Kommentera gärna:

  • Peter Bäckström • 17 november 2013 12:03:08
    Rune, du har helt rätt i din argumentation om räckvidd. Hur långt man kommer beror på många faktorer och kanske mest av allt på den egna körstilen och medelhastigheten. Men det finns inget annat bättre jämförelsetal än NEDC-resultaten. I likhet med uppgivna bränsleförbrukningen för fossilbilar kan de redovisade sträckorna/förbrukningarna uppnås vid extrem ecokörning, men sällan i praktisk användning! Jag brukar som tumregel säga att räkna med 70 % av uppgiven NEDC-sträcka i praktisk drift vid 90-100 km/tim och ingen buskörning i övrigt. På vintern med samma förhållanden i sämsta fall 50 % om det är rejält kallt.
    Jag har kört många mil i egenhändigt byggda elbilar med NiCd-batterier och modern AC-drivlina från Siemens, och min kollega Per Jeppson har kört över 4000 mil i sin nuvarande Leaf, så jag tror nog vi vet vad vi pratar om här på laddaelbilen.se . Men sak vet jag säkert, den som köper en elbil lär sig ganska fort att körstilen är mycket avgörande och förlänger efterhand sin kärsträcka när han/hon har lärt känna sin bil!
  • Rune • 17 november 2013 08:31:39
    Hej,
    Jag vet inte om någon av er experter som skriver här nedan har erfarenhet av att köra Leaf eller i3? Jag har kört 3400 mil med min leaf och vet att räckvidden kan vara allt från 80km (kall vinterdag, full drag på värmen i kupe'n och 120km/h på motorväg) till 210km (Sommardag glidande längs kusten i 50km/h fönsterna nere för riktig sommarkänsla) När jag ser kommentarerna nedan så undrar jag om någon av er verkligen vet vad ni pratar om? Att tjafsa om km baserat vad som anges i tekniska specar? Har någon av er kört en BMW i3 tillräckligt för att kunna uttala er? Jag har haft förmånen att köra en i3 och är mycket imponerad av bilen på många sätt! Jag älskar min leaf men har i fredags beställt en i3 till min fru, för vi är övertygade att det är en fantastisk bil. Hon kommer att pendla med den precis som jag gör med leafen, så om ett halvår lovar jag att skriva ett inlägg leaf vs i3!
    Men snälla sluta att va experter och kommentera baserat på broschyr specar!
    /Rune
  • Lars • 17 november 2013 01:28:48
    Micke! Du har rätt, men jag tror poängen var att påtala att man kan köra längra med mindre energiåtgång med lättare bil! ?
  • Micke • 16 november 2013 23:15:26
    19 kWh praktiskt användbart, fast batteriet är fortfarande på 22 kWh. För en Leaf är det 21 kWh användbart men batteriet är på 24 kWh totalt.
    Så antingen får man skriva 19 kWh vs. 22 kWh eller 22 kWh vs. 24 kWh om man ska jämföra batterikapaciteten på dessa två bilar.
  • Martin • 16 november 2013 16:07:31
    Förtydligande:
    En BMW i3 väger 1195kg, en BMW i3 REX (Range EXtender) väger 1315kg. Denna viktökning i kombination med något bredare däck gör att REX går en kortare sträcka på ren batteridrift. Den praktiska räckvidden vid elektrisk körning uppges till 130-160km resp 120-150km (REX). Praktisk tilläggsräckvidd med REX är 120-150 km.
    Således blir den praktiska totala räckvidden 130-160km och 240-300km (REX)
  • Jan Trordsson • 16 november 2013 14:23:42
    Hej,
    170km med räkviddsförlängare????
  • Peter B • 16 november 2013 14:15:04
    I BMWs svenska säljbroschyrer uppges batterikapaciteten till 18.8 kWh och räckvidd med eldrift enligt NEDC (New European Driving Cycle) till 190 km i elversion och 170 km med räckviddsförlängare. BMW uppger praktisk räckvidd vid eldrift till 130-160 km resp 120-150 km.
  • Micke • 16 november 2013 14:00:31
    Senast jag kollade så kommer BMW i3 med ett batteri på 22 kWh och Nissan Leaf med ett på 24 kWh. Det ger en skillnad på 2 kWh och inte 5. Och så vitt jag vet så har BMW i3 strax högre räckvid ca. 17 mil jämfört med Leafens 16 mil under realistiska förhållanden.
  • Stefan Krona • 16 november 2013 13:25:43
    Detta var en intressant artikel, fler sådana!
    /Stefan

Nyhetsarkiv

Senaste kommentarer

Senaste nyheter

Etikettmoln