寶馬投巨資生產(chǎn)碳纖維 技術(shù)創(chuàng)新助電動車發(fā)展

   美國華盛頓州摩西湖。這里坐落著寶馬與德國大型材料企業(yè)西格里集團(tuán)合資建立的碳纖維工廠。寶馬斥資1億美元建設(shè)這座碳纖維工廠后，又于2014年5月宣布追加投資2億美元，擴(kuò)大生產(chǎn)線。把碳纖維年產(chǎn)量提高到2015年的9000噸，是現(xiàn)在的3倍。成為世界最大規(guī)模的碳纖維生產(chǎn)基地。

    量產(chǎn)車決定采用碳纖維

    碳纖維的重量只有鐵的一半。因?yàn)閺?qiáng)度大、重量輕，作為鐵的替代材料，在汽車行業(yè)也一直備受關(guān)注。然而，受到成本的限制，碳纖維過去僅僅得到了高檔車、跑車等部分車輛的采用，沒有跳出“特殊材料”的范疇。

這一次，寶馬將投入巨額資金，為量產(chǎn)車生產(chǎn)碳纖維。因?yàn)槠�車企業(yè)涉足碳纖維的生產(chǎn)本就稀奇，寶馬的這次決定成為了汽車行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

    生產(chǎn)碳纖維完全是為了寶馬2013年11月以德國為起點(diǎn)涉足的EV�，F(xiàn)在的產(chǎn)品線包括小型EV“i3”與PHV(插電式混合動力)跑車“i8”兩款車型。“i”系列是寶馬為EV和PHV專門設(shè)立的新品牌。

    EV發(fā)展的限制在于必須配備沉重的電池。為了抵消重量的增加，i3的特點(diǎn)是汽車骨架以及車門、發(fā)動機(jī)罩等車體都避免避免鐵原料，大量使用由樹脂加固碳纖維的CFRP(碳纖維強(qiáng)化塑料)，使車體實(shí)現(xiàn)了輕量化。

    在逾百年的時間里不斷推動發(fā)動機(jī)這種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)化，對“行駛”精益求精，并借此建立起品牌的寶馬在EV領(lǐng)域借助碳纖維減輕重量，實(shí)現(xiàn)了舒適的行駛。

    寶馬于2014年4月在日本和韓國，5月在美國，9月在中國也上市了EV。并且計(jì)劃在數(shù)年內(nèi)進(jìn)軍世界50個國家和地區(qū)，對于材料供應(yīng)基地——摩西湖工廠的巨額投資體現(xiàn)著寶馬全力以赴發(fā)展i3的決心。

    單純依靠發(fā)動機(jī)技術(shù)的局限性

    拍板讓寶馬正式涉足EV的是總裁諾伯特·萊特霍夫(Norbert Reithofer)。就任總裁的第二年，也就是2007年，萊特霍夫馬不停蹄地宣布啟動在內(nèi)部思考如何在汽車企業(yè)中持續(xù)領(lǐng)跑的“第一”計(jì)劃。作為其中的一環(huán)，總裁直接領(lǐng)導(dǎo)的“開發(fā)可持續(xù)發(fā)展并著眼未來的交通工具”的“i項(xiàng)目”也隨之上馬。

    在這一行動的背后，是逐年強(qiáng)化的環(huán)境規(guī)定。

    歐洲委員會當(dāng)時已經(jīng)要求汽車企業(yè)必須在2012年之前，使銷售的新車每公里的平均二氧化碳(CO2)排放量減少到120g，而且還在著手強(qiáng)化規(guī)定。目前的規(guī)定是到2021年之前，排放量必須減少到95g�？紤]到豐田2009年推出的第3代“普銳斯”的二氧化碳排放量為89g(歐洲標(biāo)準(zhǔn))，不難看出規(guī)定的嚴(yán)格性。

    在美國，對制造商具有強(qiáng)大影響力的美國加利福尼亞州的零排放車輛(ZEV)法規(guī)也進(jìn)行了強(qiáng)化，二氧化碳排放量大的高檔車和SUV(多功能運(yùn)動車)銷量居多的寶馬到2018年以后，將不得不按照這些汽車的銷量，銷售相應(yīng)數(shù)量的EV。

    如果只是抓著發(fā)動機(jī)技術(shù)一根稻草不放，很難接連不斷地攻克遲早會強(qiáng)化的環(huán)境規(guī)定。而且，EV市場已經(jīng)有企業(yè)占得先機(jī)，寶馬在后續(xù)跟進(jìn)后，如果實(shí)現(xiàn)不了具有自身特色的行駛，維持品牌號召力也將變得困難。

    肩負(fù)公司命運(yùn)的“開路人”

    因此，EV開發(fā)必須要取得成功──萊特霍夫正是出于這個原因，把前面的“開發(fā)可持續(xù)發(fā)展并著眼未來的交通工具”作為社長直轄項(xiàng)目，提拔自己信賴的人擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，并全權(quán)委任其選拔項(xiàng)目成員，徹底下放了權(quán)力。

    萊特霍夫雖然沒有明說“去開發(fā)EV”，但通過“社長命令”，向內(nèi)部下達(dá)了開發(fā)非發(fā)動機(jī)類型的新型動力傳動系統(tǒng)的指示。借此為項(xiàng)目組建立起了能夠施展全力的環(huán)境。

    這個決定公司命運(yùn)的命令，落到了當(dāng)時擔(dān)任寶馬四座小型高檔汽車“MINI”總負(fù)責(zé)人的烏爾里希·克蘭茨(Ulrich Kranz)的頭上。他曾經(jīng)成功領(lǐng)導(dǎo)了MINI和如今占據(jù)寶馬總銷量3成的搖錢樹SUV“X5”的開發(fā)。

    “包括成功和失敗在內(nèi)，我把從經(jīng)驗(yàn)中得到的教訓(xùn)全部運(yùn)用到了項(xiàng)目中”。說出這番話的克蘭茨的確徹底吸取了自己的教訓(xùn)。

首先是項(xiàng)目組起步成員的選擇。為了激發(fā)不同的視角和創(chuàng)意，他把著力點(diǎn)放在了成員的多樣性上面。挑選的工作人員包括設(shè)計(jì)師、工程師、財(cái)務(wù)，大家部門各異，唯一的共同點(diǎn)是擁有自主創(chuàng)業(yè)或是自由工作的經(jīng)驗(yàn)。

    其中之一、現(xiàn)在擔(dān)任i系列設(shè)計(jì)部門負(fù)責(zé)人的伯諾伊特·雅各布(Benoit Jacob)回顧說：“大家都是面對課題不抱怨‘做不到’，而是能夠想‘怎樣做才能實(shí)現(xiàn)’的人。”

    像風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)一樣思考

    克蘭茨還研究了項(xiàng)目基地的選址。新開發(fā)項(xiàng)目的辦公室通常設(shè)在研發(fā)中心內(nèi)，而這一次卻選擇在了位于德國慕尼黑總部相鄰工廠一角的大雜間。項(xiàng)目組把桌子和白板搬進(jìn)房間，還開辟出能夠制作簡單模型的作坊，建立起了宛如風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)一般的環(huán)境。

    對于這樣的做法，克蘭茨解釋說：“我們希望不受寶馬常規(guī)的束縛，融合自由的思維方式。”

    而且，項(xiàng)目組成立之后，首先著力的重點(diǎn)，是明確“開發(fā)可持續(xù)發(fā)展并著眼未來的交通工具”究竟應(yīng)該是怎樣的概念。

    “任何項(xiàng)目都會多次遭遇困難局面。在那個時候，能否按照當(dāng)初的設(shè)想完成項(xiàng)目，取決于是否在最初階段制定了明確的概念。

說出這番話的克蘭茨開始徹底進(jìn)行調(diào)查。首先調(diào)查的對象，是影響未來交通工具的環(huán)境。在搜集大量文獻(xiàn)和報(bào)告閱讀的過程中，多數(shù)成員都對聯(lián)合國發(fā)布的“2030年世界人口的6成將居住在城市，2050年這一比例將達(dá)到7成”預(yù)測產(chǎn)生了興趣。

隨著城市化的發(fā)展，包括交通堵塞在內(nèi)的環(huán)境問題會愈發(fā)嚴(yán)重。顯而易見，只提供配備發(fā)動機(jī)的汽車將很難再繼續(xù)贏得消費(fèi)者的支持。

    因此，項(xiàng)目組實(shí)施了現(xiàn)場調(diào)查。收集案頭討論無法得到的消費(fèi)者的真實(shí)聲音和數(shù)據(jù)，從中感受到了探索未來大城市交通工具存在形態(tài)的必要性。

    成員用半年的時間，前往倫敦、巴黎、紐約、洛杉磯、東京等世界各地的9座城市，訪問研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、民營企業(yè)并進(jìn)行了交流。收集每座城市基礎(chǔ)設(shè)施的情況與方向性、生活者的動態(tài)、日均駕駛距離等許多定性、定量數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。

在接下來的階段，項(xiàng)目組對600輛利用MINI改造成EV的試制車實(shí)施了監(jiān)測調(diào)查。目的是了解用戶的充電頻率，掌握需要解決的開發(fā)課題。

    在上述調(diào)查中，一份“城市乘用車的日均移動距離為100km左右”的報(bào)告浮出了水面。根據(jù)這份報(bào)告，成員堅(jiān)定了信念：應(yīng)當(dāng)開發(fā)的EV，是充電一次可以行駛100km以上、面向大城市的交通工具。他們把這個概念命名為“超大城市汽車”(Megacity Vehicle)。

項(xiàng)目組徹底開展監(jiān)測調(diào)查。在通過為期3年的MINI調(diào)查得出課題解決措施后，又將數(shù)百輛寶馬汽車改造成EV，對解決措施實(shí)施追加調(diào)查，對理想的EV形態(tài)發(fā)起了不懈的追求。

    問題在于“行駛”

    具體研究的內(nèi)容，是在i3中重現(xiàn)設(shè)想的居住空間的基礎(chǔ)上，如何使配備的制動器作為再生能源，為電池進(jìn)行充電。而且，對于之前設(shè)想的EV服務(wù)，也就是能夠通過智能手機(jī)遠(yuǎn)程查看電池充電情況的系統(tǒng)等，項(xiàng)目組也進(jìn)行了測試。

    就這樣，應(yīng)當(dāng)開發(fā)的具體EV形態(tài)得到了明確，但項(xiàng)目組直面的最大課題是其商品化。問題還是電池。

    EV的電池容量越大，行駛距離越長，但成本也會相應(yīng)增加。縮小電池容量雖然可以減輕重量，還可以降低成本，但會限制行駛距離。

    除了這個相互矛盾的問題，生產(chǎn)設(shè)備的問題也令項(xiàng)目組頭疼不已。不少企業(yè)在量產(chǎn)EV時，采用了從配備發(fā)動機(jī)的既有款式上去掉發(fā)動機(jī)和油箱，加裝馬達(dá)和電池的方法。通過沿用原有的生產(chǎn)設(shè)備，降低成本。

    通過采用這種方式，生產(chǎn)比較容易實(shí)現(xiàn)盈利，但對于寶馬來說，有一個問題蓋過了這些好處：這樣做無法實(shí)現(xiàn)該公司追求的“行駛”。試制車的調(diào)查顯示，改造現(xiàn)有款式的方法在輕量化方面存在局限性，無法實(shí)現(xiàn)具有寶馬特色的行駛。

    為了解決這個課題，從項(xiàng)目的較早階段開始，項(xiàng)目組就產(chǎn)生了使用碳纖維的念頭。使用碳纖維可以讓車體重量減輕到近一半，在電池容量相同的情況下，不僅可以延長續(xù)航距離，更重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)寶馬風(fēng)格的“行駛”。

    但汽車行業(yè)還沒有為量產(chǎn)車采用碳纖維的先例。要想從根本上改變材料，工廠和生產(chǎn)體制都需要重新構(gòu)建，這超越了新車開發(fā)的范疇。

    “軸心不能搖擺”

    在EV發(fā)展前景尚不明朗的情況下，可不可以冒這么大的風(fēng)險(xiǎn)？這已經(jīng)超出了項(xiàng)目組的裁量權(quán)。

    “單純開發(fā)EV只要利用現(xiàn)有設(shè)備就好。但這個項(xiàng)目的宗旨應(yīng)該是創(chuàng)造出新一代交通工具。必須毫不動搖地把這個軸心堅(jiān)持到底”�？颂m茨向萊特霍夫等管理層進(jìn)言獻(xiàn)策，得到了采用碳纖維的首肯。

    寶馬除了表示為生產(chǎn)i系列，向德國的多座工廠投資了約4.2億歐元之外，并沒有透露內(nèi)部關(guān)于采用碳纖維開展的討論的詳細(xì)過程和投資總額的規(guī)模等。

    但是，已經(jīng)認(rèn)識到單靠內(nèi)燃機(jī)維持寶馬品牌號召力存在局限性的萊特霍夫應(yīng)該是毅然決然地采納了克蘭茨的判斷。管理層為碳纖維工廠的投資開了綠燈。

    令人感興趣的是寶馬在決定采用碳纖維之后采取的行動。他們向當(dāng)初的命題“開發(fā)可持續(xù)發(fā)展并著眼未來的交通工具”發(fā)起了徹底的追擊。

    決定從三菱麗陽采購碳纖維材料的寶馬首先把材料從日本運(yùn)輸?shù)矫绹�摩西湖的工廠，在那里蒸紗后制成汽車使用的碳纖維。寶馬在集團(tuán)內(nèi)設(shè)立碳纖維工廠是因?yàn)檎艏喌幕鸷虬�含著自主技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

    蒸好的碳纖維接著被運(yùn)送到位于慕尼黑北部的瓦克斯多夫工廠，在那里加工成CFRP，制成部件后運(yùn)抵萊比錫工廠，組裝成i3。

對現(xiàn)有車型也產(chǎn)生良好影響

    為什么不直接把纖維從日本運(yùn)到歐洲，在那里蒸紗？這其實(shí)是因?yàn)檎艏喰枰�耗費(fèi)大量電力。特意在摩西湖湖畔建設(shè)工廠，是因?yàn)樵摰貐^(qū)的供電采用水力發(fā)電，使用當(dāng)?shù)氐碾娏�可以大幅減少生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳。

    另一方面，i3的開發(fā)也開始影響寶馬以外的車型。在摩西湖工廠生產(chǎn)的碳纖維得到了其他款式的車門和車頂?shù)牟捎谩?/span>

    而且，使用CFRP制作車門可以省去鐵板的沖壓作業(yè)和涂裝工序，能夠縮短生產(chǎn)時間。涂裝時無需大量用水，還能大幅減輕環(huán)境負(fù)荷。因此，該公司已經(jīng)明確表示將在未來進(jìn)一步擴(kuò)大碳纖維的使用。從這個意義上來說，推出EV正在逐漸成為該公司著眼未來的一大創(chuàng)新。

    i3在2014年1～7月的全球銷量為6620輛。根據(jù)這個數(shù)字還無法判斷EV項(xiàng)目的成敗與否。但這無疑為寶馬的開發(fā)和生產(chǎn)注入了新的思路。

    反復(fù)推敲概念，選擇信念堅(jiān)定的人才并充分放權(quán)。這一看似簡單，但卻需要經(jīng)營高層下定決心的決斷是推動新業(yè)務(wù)走向成功的條件。