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研究周报 | 从Project i 计划的升级看宝马电动化战略的进阶

德国车企中,宝马在电气化领域的发力最早,初期布局以革命性的方式实施蛙跳战略。从Project i开始的总体布局和投入都不菲,但实际实施却有些叫好不叫座,影响了整个集团的发展思路。随着戴姆勒集团和大众汽车集团电气化战略的大力执行,宝马相对而言显得较为慎重。

本篇研究将回顾宝马Project i的过去、现在和变化,阐述其电气化战略执行过程中的技术和产业进展,试图在宝马身上找到车企的电气化战略从激进到调整务实的经验。

本文重点研究两个问题:

1.宝马Project i 1.0 基于电池重量增加考虑,通过轻量化技术采用轻质碳纤维增强复合材料(CFRP)车身,这个技术在2018年来看比较超前,但由于CFRP成本昂贵且没有下降趋势,使得旗下产品销售相对低迷,那么这种“捆绑考虑”是否有必要?

2.宝马 Project i 2.0 构建出i-Next、i-Vision,将很多技术打包,融合了自动驾驶、智能网联等各种全新的技术,这固然超前,但对于品牌和技术发展是否是正确的?

基于这两个问题,我们不妨延伸思考下电动汽车的定位和产品品质衡量的标杆是什么?

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图1 从 Project i 1.0到Project i 2.0

宝马提出到2025年集团旗下的新能源车型将增至25款,包括12款纯电动汽车,覆盖旗下所有品牌及车系,预计销售占比达到15%-25%。这样的实际反差,难免使得我们陷入深思,新技术、多种方向融合和新能源汽车销量目标,是否存在一致性上的分歧。

一、宝马电气化产品在全球市场的销售情况

2017年,宝马新能源汽车横跨宝马i系列,宝马i performance和Mini三个产品线,全球销量超过10万台。过去几年增长速度喜人。

  • 2013年,宝马 i3推出,在全球推广

  • 2014年,宝马 i3和i8联袂推出,总销量约1万台

  • 2015年,年度销售3.2万台以上,总累计销量超过5万台

  • 2016年,宝马品牌上推出更多PHEV,年度销量超过6.2万台

  • 2017年,宝马本身品牌与i系列的销量占比分别是70%和30%(如下图所示)

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图2 宝马电气化产品和市场图谱

根据主要市场的统计数据,宝马在欧洲的销量是主力,涉及车型比较全,总数约在6-7万台,其中i3为2万台,其他PHEV车型销量约为5000至10000台;在中国,根据进口和华晨宝华的数据估算,约为7000台。

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图3 宝马 2017年全球新能源汽车销售情况

值得关注的是,宝马i系列,特别是i3有相当的一部分都是面向新消费者和新销售模式走的,所以在美国的租赁比例冠绝所有车型,在所有电动汽车里的租赁占比最高,与平均租赁比相比差距更大。

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图4 宝马i3在美国的租赁比例

2017年,宝马向中国进口了2381台i3电动汽车,有相当部分是与各个分时租赁运营商合作,这些车是分时租赁高端车型的首选——

  • 宝马 ReachNow即时出行携手EVCARD分时租车,100台纯电动宝马 i3升级版陆续在成都投入运营

  • 首汽集团旗下共享汽车品牌Gofun出行新品牌分支Gofun Pro,以城市中高端商务区白领用车和B端企业用车需求为主,引入包含宝马i3在内的多种车型

  • EZZY投入近500辆宝马i3,但实际EZZY的运营结局并不好

不过,纯电动汽车的拥有成本要面临电池技术发展带来的车辆折损,即使类似宝马这样采用了先进的电池系统管理技术、能在一定程度上减少电池的寿命损耗的企业,也要面对电池性能衰减的问题,这就使得短期内买i3做运营并且实现收益显得较难了。

二、Project i 1.0

宝马展开电气化项目Project i 是在2007年,当时政府对于排放和油耗和要求和现在是有差异的。因此这个项目的开始和投入,更多的是宝马管理层基于战略考虑实施的。

“宝马的技术开发团队专注于内燃机已有近50年的历史,管理层和开发人员都处于舒适区,电动汽车对开发团队而言是全新的,基本没有很多经验;宝马在内燃机方面的战略优势会给集团电动汽车的发展带来相当大的风险,宝马集团董事会创建了一个完全独立的业务部门,称为Project i。日产和通用汽车也各自宣布了自己的电动汽车计划,不同于其他车企在原有车型平台改装电动汽车,宝马集团创建了一个全新平台,从零开始开发电动汽车”。该项目耗时7年,在2013年宝马i3量产前,整个项目投资数十亿美元。

1.项目第一阶段段

2008年,宝马制定了电动汽车发展计划,逐步开展重要部件的自主研发。首个大规模纯电汽车项目选择了很受欢迎的 Mini Cooper, 改装了600辆,称为Mini-E。Mini-E电池组是AC Propulsion提供的,电池采用了18650锂电池,5088个电芯分为48个电池组,容量是35度电;由于改装后整车增重300公斤,允许最大载重量低至195kg。

测试得到了很多的结论:Mini-E 能满足90%的旅行需要,在美国平均日行驶里程只有60公里,其他地区更少,所以不需要每天充电;载物空间小,比行驶里程有限的影响还大。

最重要的偏差是Mini-E是家庭的第二辆车,很多用户是以尝试心态来使用的;对于续航里程的调研需求,基于较小的租赁样本考虑,也限制了整体发展。

2010年初,宝马展示了电动车试验项目第二阶段样车,选择了宝马1系的双门三厢车型,改装了1100辆,称为宝马 Active E。车身超重问题仍然严重,电动宝马120i比基本型重了400kg,达到1815kg。但是对使用空间影响不大,只是后备箱被占去了一小部分。

从这个阶段宝马得到的经验是:电池很重。为此,Project i的车身需要考虑轻量化来平衡掉电池所带来的重量增加。

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图5 宝马i3之前项目的前半段

2、项目第二阶段

项目第二阶段是轻量化技术的实质性突破,宝马把宝压在了碳纤维上面。为了提升电动汽车的行使距离,必须大大降低汽车自重。CFRP技术的应用让一辆标准车身自重降低了250公斤,现在仅重350公斤。

如下图所示,基于控制整车整备质量的理念出发,围绕CFRP技术,宝马巨量的投资在Landshut 工厂和使莱比锡工厂,把电动汽车和创新轻质制造中心两个事情合在一起。

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图6 宝马 Project i的技术着重点

如下图所示,CFRP和Life Drive Architecture是捆绑的,着重于整体的吸能和溃缩设计。

  • 在正向碰撞中,冲击能量通过驱动和Life模块进行优化分配,高强度CFRP乘客舱几乎没有变形

  • 后碰过程中,冲击能量主要由驱动模块吸收,耐冲击的后端结构可保护高压系统

  • 侧碰过程中,在门框中的蜂窝元件吸收冲击能量并将其转移到驱动模块上, 高强度CFRP乘客舱可以大大减少碰撞的侵入,为乘员提供了良好的保护。

这种设计结合材质,对于轻量化的设计达到了一个阶段性的顶峰。

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图7 宝马的I3里面的Life Drive Architecture设计

也正是这项选择,使得整个整车组装工艺和零部件选择与传统车型产生了很大的差异,根据公开报道,相关的费用是按照10亿欧元左右投入的。

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图8 CFRP对于零部件和整车工艺的变化

3、项目第三阶段

项目的第三阶段是宝马i3量产,应该说之后的产品(从上图可以看到)有些叫好不叫座。这也确立了两个主要体制基本沿用到现在,在丁格芬工厂生产核心的驱动模块,然后再到其他工厂进行组装。

1)  宝马丁格芬工厂装配电池系统组装生产线(有关电池的组装和技术,在下一篇里面进行探讨),还负责整个驱动单元的组装

2)  宝马Landshut工厂生产宝马自行研发的驱动电机

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图9 宝马Landshut工厂的电机产线

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图10 宝马核心电气部件的制造

二.Project i 2.0转型

由于i品牌在销量上相对停滞,宝马在2016年3月推出了全新的i performance子品牌,基于i品牌的技术,i performance成为宝马旗下插电式混动车型的专属品牌,这个战略也直接让宝马的新能源汽车销量得到了快速增长。

在Project I 1.0的定位上,宝马推出了自动驾驶发展计划Project i 2.0,在未来将重点发展高精度数字地图、传感器科技、云科技、人工智能等几个关键的科技领域,以保证在自动驾驶领域的发展,2015年宝马投资HERE地图业务便是在高精度地图方面的部署。

Project i 2.0实施的目的打造iNext系列汽车以及未来式无人驾驶汽车网络。宝马宣称将会率先进入无人驾驶汽车市场,并为无人驾驶汽车定制新的标准: EV技术,定位系统,传感系统,自主和连通性能。从2013年i3出来到2021年的i-Next战略,这个跨度也基本宣告了宝马在独立品牌运作方面的大转折。

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图11 Project i 2.0 是以i-Next承接的

参考文件:

1.      宝马 i Story: Revolutionizing Sustainable Mobility in Korea

2.      Electrified – German manufacturer bet on e-mobility

来源:aniolybiznesu网

作者:朱玉龙

本文地址:https://aniolybiznesu.info/kol/63959

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