我们去了趟宝马工厂,看看宝马首款纯电 SUV 到底行不行

汽车

09-18 17:50

奔驰、奥迪先后于中国布局纯电动汽车后,豪华车企战队中的宝马终于拉动了引擎。

宝马旗下第一款纯电动 SUV ——BMW iX3,近日正式完成中国首秀,它也是华晨宝马首款全球车型,中国生产,全球出口。

不过 BMW iX3 看起来似乎没想象中惊艳,毕竟它的外观内饰基本延续了 X3 的设计,但这款车的亮点,在于它搭载的第五代动力电池技术。

说到这里,就不得不提它背后的工厂了。

BMW iX3 的电池由华晨宝马动力电池中心二期生产,这是宝马全球首个生产第五代动力电池的工厂。

新车发布会次日,华晨宝马动力电池中心二期开业,在中国沈阳开启了宝马电动化发展的新大门。

我们也走进了这个地方,看看首款国产宝马电动车到底如何做到「中国创造」。

宝马的新电动之路,从这些实验室开始

对于宝马首款纯电动 SUV 来说,电池就是它的灵魂所在。

早在 2013 年,华晨宝马研发中心就已成立,成为宝马在中国新能源发展的创新中心,2017 年华晨宝马动力电池中心开业,成了宝马集团在德国以外首个拥有完整电池装备能力的基地。

本周一该电池中心正式揭幕,它也开始作为宝马第五代电池首个生产基地。

第五代 BMW eDrive 电力驱动技术从技术到关键零部件,全由宝马集团独立开发,它的特点是轻量化、小型化、集成化、具有可扩展性。

这让 BMW iX3 在车重 2.2 吨的情况下达到 500 公里续航,能耗百公里 16.7 千瓦·时,整车百公里加速时间 6.8 秒。

但是自主生产电池不是件容易的差事。

对于汽车厂商而言,自主生产电池可以完全控制产品质量和安全,但也要面临复杂生产工艺和技术的挑战。

华晨宝马在电池中心开始了这次的探索。

整个电池中心主要由研发一期实验室和办公室、研发二期实验室和办公室,以及测试跑道、测试车间、分析中心七部分组成。

首先去往的是研发中心二期的动力总成试验台。在充满错综复杂的线路和机械设备的房间里,工作人员向我们介绍了整个新能源动力总成系统。

这个地方有用来模仿复杂道路和空间行驶的测功机;由银色排气系统、机油冷却系统、温控系统等组成的辅助系统,保障测试过程中设备的正常运转;还有纯电动动力总成的一个特殊设备——电池模拟器,它能避免真实电池带来的安全隐患,还能充分模拟健康真实电池的所有特性。

▲ 高压动力电池包测试

技术之外,安全是电池中心的重中之重,也是纯电动车的立身之本。

毕竟据高工产业研究院统计,今年上半年国内新能源车已发生约 20 起自燃事件,纯电动车安全隐患不容小觑。

在另一个独立空间里,还有着控制系统,能模拟自动踏板及转向信号,各类数字信号,以及模拟驾驶员的各种行为等,都是为了在符合国际标准的同时也避免系统危险发生。

华晨宝马有很多款国产车型,但我们只看到了一个动力总成试验台,事实上,这是因为里面的试验台是柔性化的 ,第四代混合动力和第五代纯电动就都能在这个平台上自由切换,选择共线生产方式而不是纯电专属平台,让宝马避免了投入大、需求小的局面。

当然,宝马表示未来研发中心二期完成扩建后,测试车间和测试台的数量也将翻倍,所有测试台都将能开展新能源产品的相关测试。

动力系统之后,我们在研发中心一期看到了 2012 年启动的高压电池实验室。

这里是华晨宝马研发电池技术的地方,也是华晨宝马第一个投入使用的实验室,有着高集成度、高自动化、高安全等级的三个特性。

▲ 高压电池模组测试

其中充放电设备、电池水冷设备、低压通信设备都通过一个软件,对所有设备联合控制,这就大大降低了工程的工作量,也提高了员工的工作效率;所有的电性能测试,包括环境性能类测试,软件功能相关测试的数据,都会被反复核实;遍布在管道里的一氧化碳、氧气、氮气、传感器则能够对电池进行防护,一出现异常就会报警。

▲ 研发中心测试

最后进入的,是被华晨宝马的员工称之为「高端大气上档次」的电磁兼容实验室。

进入实验室,就像进入了一个前卫的大型艺术装置空间,前后左后和天花板的五面墙,全被白色倒刺般的锥体充盈着。

▲ BMW iX3 电磁兼容测试

这是一种特殊纤维制成的材料,名为吸波材料,它吸收的就是电磁波。当这个实验室的大门一关,里面的电磁环境就会变得纯净无暇。

不过什么是电磁兼容?电磁兼容可用分为电磁干扰和电磁抗扰来讲,前者就像你隔壁邻居装修带给你的噪音干扰一样,当车辆的智能化网联化越来越高,电磁噪声就会影响车辆的正常工作,或者车辆对外也会造成干扰;后者就像你做好了隔音墙,你邻居装修就不会影响到你了。

工作人员介绍道,如果车辆的电磁抗扰度做得很好,就算在高压电线遍布这样复杂的电磁环境下,也不会因为电磁干扰造成发动机熄火、收音机噪音等情况。

他们在这个实验室里的工作,就是降低车辆的干扰性,提高车辆的抗扰性。

看得出华晨宝马在纯电动车型上的投入非常巨大,不管现在还是将来,纯电动车型都会是华晨宝马的一个核心业务。

实验室的运营经理说道。

尽管在各个实验室参观过场中,无法一览研发过程的全貌,但随着工作人员口述和展示,也从局部勾勒出了研发技术的严谨,以及华晨宝马对它们的重视。

第五代电池进入宝马车,不是一件容易事

虽然目前宝马还不生产电芯,但也没把电芯设计完全交给供应商,据称宁德时代第一次拿到的宝马的「电芯要求」,就是 800 多页纸的动力电池生产标准。

▲ BMW iX3 电池图

2018 年起,宝马就在德国建立了电芯技术中心,研究电池技术,分析电芯设计,调整电芯属性,未来可能也会在华晨宝马自行研发生产电芯。

现在 BMW iX3 的高压电池包,采用了 811 型镍钴锰三元锂离子电芯,净容量 74 千瓦时,重量能量密度高达 154 瓦时/公斤,研发人员表示,它是宁德时代「特供」给宝马的,也就是经过改造后的满足宝马要求的电池方案。

在华晨宝马的生产区,我们见到了这些电池如何经过道道严格程序组装到一台 BMW iX3 汽车上。

这里的模组生产线是全自动化生产,工人和自动设备有序协作,一切都井井有条、按部就班地进行着。

宝马集团目前采用的动力电池生产过程,由两个阶段组成:一是将电芯组合成电池模组,二是将其进一步组装为电池包。

▲ 电池包生产线

人们选择一辆纯电动车时,一是关心续航,二就是关心安全。

续航看电芯,安全看模组。BMW iX3 的电芯是 10 个模组内的基本单元,其中 188 个电芯能够「和谐相处」,才能保证汽车的安全。

所以最开始,电芯都要在喷涂车间喷上绝缘漆,然后进行喷涂质量检测,再加装绝缘隔膜等,保证电芯之间绝对的安全。

▲ 贴绝缘膜

接着,通过等离子清洁和智能光学检查等「工业 4.0」技术,可以保证这些电芯生产的一致性和可靠性。

▲ 等离子清洁

然后,电芯两侧被焊接上压力板、拉力版,组装成模组,模组之间还有着液冷温控系统和导热胶,能加快电池模组和冷却系统的热交换。

▲ 中央控制单元固定于模组

这些电芯还采用了可拓展的模块系统,意味着能够支持不同电芯数量,满足不同车型、不同续航里程的需求。

从模组生产线下线之后,它们就进入了高度灵活的电池包生产线。

这里的专业高压电池技术人员,会将电池模组与连接件、控制单元、冷却单元一起整合在铝制外壳中,就组装成一个完整的动力电池包了。

▲ 自动堆垛

另外,电池包要「取得真经」,还要通过 128 次严格的机械验证测试与 994 次软件验证测试,如火烧、海水浸泡、针刺等。

一系列的流程后,电池就会被运往大东工厂,最终组装到纯电动 BMW iX3 的车身上。

▲ 自动运输模组

值得一提的是,这些生产线全部采用了自动导航承载车(AGV),工作人员称其能根据生产需求随时调整行驶路径,并且 100% 在线捡漏,同时进行高低压检测,保证电池质量。

整个电池包也布置到了车辆底盘中央区域,不仅增加了车辆整体刚性,也可以降低事故中前后碰撞对电池包造成直接冲击的风险。

▲自动导航承载车运输电池包

这次宝马的第五代电池,电芯和电池工艺都是首发,从电池的胶、漆,到结合模式、生产线,也是根据第五代来定制开发。

总的来说,它们的优势就在于续航更好、安全性更高,模块化的组装更适合未来定制化。

第五代动力电池的量产,意味着纯电动 BMW iX3 上市准备正稳步进行。

据悉,后续这项电池技术还将应用到新 BMW i4 与 BMW iNEXT 的量产版车型上。

宝马集团负责生产的董事诺德科沃奇博士表示:「动力电池中心的扩建完成,将宝马在中国的动力电池产能提高超过一倍。」

▲ 模组生产线

随着铁西新厂的落成、大东工厂的升级改造,中国将在宝马集团占据越来越重要的战略地位,既是最大的单一市场,也是生产和创新基地。

宝马的新能源之路好走吗?

事实上,宝马并不是新能源汽车领域的新手,他们一开始就走在前列。

1972 年奥林匹克运动会上,宝马首款纯电动车 BMW 1602e 以马拉松与竞走项目的引导车身份,走出了宝马电动出行的第一步。

▲BMW 1602e. 图片来自:Motor1

此后,宝马在 2011 年发布了专注新能源的「i」品牌,推出小型电动车宝马 i3 和 i8,但是当时新能源市场份额小,宝马并没过多行动。

▲ 宝马 i3 和 i8

现在,宝马开始逐步推进全系产品电动化,还在发布会上宣布计划 2023 年将推出 25 款电动车型,将有 700 万辆宝马集团新能源车行驶在全球各地。

不过此次推出的 BMW iX3 确实不算惊喜,不说外观变化不大,从续航上来说,它比起同级别的奔驰 EQC 和奥迪 e-tron 来说优胜了一丢丢,但是比起新造车势力还是有着不小的差距。

▲ 奔驰 EQC 和奥迪 e-tron

只能说,BMW iX3 是宝马表态的一步棋。

它更在乎第一步的稳定和心安,更注重商业上的需要,走的是实用主义路线。

正如他们自己所说,「要像新造车企业一样思考,像成熟车企一样交付」,同时给消费者「选择的权利」。

此次发布会背后揭示的重点,一是宝马开始进军并搅动豪华电动车市场,二是宝马开始重视中国市场,并希望借此助力全球发展。

▲ BMW iX3

毕竟去年,宝马全球销量为 252 万辆,中国占据近三成,销售了 72 万辆,足以看出中国市场的潜力。

但要在新能源车市场搅起风云,也不是一件易事。

今年前七个月奔驰 EQC 仅销 953 辆,奥迪 e-tron 据知情人士透露单月最好也只卖 100 辆,两者都远不及特斯拉和蔚来。特斯拉依然是中国销量最大的纯电汽车,仅中国市场,Model 3 今年 8 月就卖了 11811 辆,前 8 个月已经销售近 7.1 万辆。

▲特斯拉 Model 3

这次宝马新车预售价 47-51 万元,比奔驰 EQC 和奥迪 e-tron 都低一档,看得出宝马也试图总结前路不重蹈覆辙,但它也不可避免会面临相同的挑战。

宝马在电动市场的核心竞争力,就是此前在新能源行业的研发力,以及多年来电池生产经验的积累。

中国这个全球最大的新能源市场,就此开启了新一轮激战。

未来的汽车出行,也将在纵横交错的道路之中,因电而生,因电而兴。

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