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【汽车人】我们能否不要那根车轴?

2021年09月10日 13:55:01
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来源:汽车人传媒

传统车企倾向于渐进式革新,初创车企则乐于“推倒重来”,但有一点不容置疑,我们必须做出决定:“不要那根频繁断裂的车轴”。

文/《汽车人》吴毓

你知道特斯拉与传统车企的区别吗?答案是:理念!

假设某一车型的后轴频繁发生断裂事故,传统车企的解决方案是:探索断裂与产品设计之间的联系、回溯品控流程可能存在的漏洞;随后提高材料强度、增加试验场景、加严抽样比例……而马斯克的逻辑是:能不能不要这根轴?

这一方法或许显得有些“幼稚”,却是推动社会进步的本源。

当全社会共同行动,推动产业结构优化升级、构建清洁低碳安全高效的能源体系,企业必须对制造全产业链、产品全生命周期的碳中和承担责任。

在这一共同趋势下,汽车企业也面临着相似的抉择,修修补补再用几年,还是干脆不要“车轴”?

转型始于设计

在日前开幕的IAA MOBILITY 2021上,宝马亮相了BMWi 循环概念车(BMWi Vision Circular),借此诠释“再思考、再精减、再利用、再回收”的循环设计理念;“循环设计”与数字化、电动化并列成为新世代车型的三块基石。

“循环设计”的目标,就是要打造“没有浪费”的产品,进而将产品研发、制造、使用直至回收的全“链条”对自然环境的影响降到最低。这是人类追求碳减排与碳达峰的最终路径。

将“循环设计”应用于汽车产品,无疑是高瞻远瞩的战略调整,必将颠覆此前的研发与制造逻辑;但这一改变也会导致研发与工艺成本的攀升,需要上下游制造商携手,发挥协同效应,才能让循环经济的潜力充分释放。

此前的产品研发,特别是零部件的设计研发,首要考虑材料与工艺成本,次要考虑维修与更换便利;而基于“循环设计”的理念,产品研发的逻辑便完全不同,首要考虑材料最少、工艺最简,次要考虑拆解与回收便利,还要注重二次材料的再利用……

宝马集团设计高级副总裁霍伊顿克说,BMWi 循环概念车大幅精简了材料:没有镀铬、没有双肾隔栅边框、没有装饰元素,连BMW标识都是采用蚀刻工艺;车身没有喷漆,而是通过青铜阳极氧化处理;大部分零部件都单独配有一个美观的紧固件,方便在使用阶段后的拆解分离、回收材料。

这一次变革,是从源头考虑资源的节约与再利用,既要延长产品提供服务的时间,更要推动产品及其材料的循环利用。宝马集团董事长齐普策说,BMWi 循环概念车展现了我们全新思路、长远规划以及大胆畅想,体现了我们对产品全生命周期的思考,让我们看到资源节约和循环利用的未来。

材料循环为先

在IAA前就揭开面纱的奥迪grandsphere概念车,阐述了奥迪品牌对于未来出行的理念,也在讲述德国车企对于未来设计与制造的理解。

这款强调豪华旅行体验的大型轿跑车,在座椅之间安装有一台冰箱,却没有使用任何真皮或实木材质,车身使用的铝材、内饰使用的纤维,都来自可持续或再利用原材料,表达了奥迪对于豪华的最新理解。

对于一款大型豪华轿车而言,使用二次铝带来的成本降低似乎微不足道;但在企业追求碳中和的路上,却是一件不容小觑的大事。

2019年德国生产原铝约50.7万吨,为此消耗电能约7.6太瓦时,几乎相当于一个核电站的年发电量。2017年,“铝闭环”项目在奥迪内卡苏姆工厂启动,冲压的铝废料被回收,加工成铝卷后再次使用;仅此一项,奥迪就减少二氧化碳排放约165000吨(2020年)。

捷豹路虎发起的REALITY项目,经过重熔、铸锭、轧制等多道工序,将精加工的回收铝材投入整车制造,以减少汽车生产中对原生铝材的依赖,汽车生产过程中的二氧化碳排放量因此减少26%。在打造采用智能全铝架构的车辆时,捷豹路虎还采用了速度最快的伺服压力机,从而实现铝的闭环回收,同时减少能源和水资源消耗。

今天的奥迪已经在优化其价值链的所有环节,致力于拓展可再生能源,也关注从原材料采购、生产,到产品全生命周期中的使用、回收和再利用,践行其全产业链可持续的发展理念。

目前,再生材料已在奥迪制造体系广泛使用。奥迪Q4 e-tron有27个部件由再生材料制成,其中包括了总成支架、前大灯或保险杠外壳连接件等对精度要求极高的部件;奥迪S系列的运动椅套采用的Dinamica超细纤维材料,就是提取自PET瓶、旧纺织品或纤维残余物的聚酯纤维;奥迪e-tron GT的地毯和脚垫则是由来自纺织物、地毯废料或旧渔网“再生”的Econyl材料制成。

蓄电“魔方”是奥迪开发的高端充电解决方案,以模块形式搭建,可以在高速公路休息区、超大型社区快速布置。它以锂离子电池为储能器,三个容量为2.45兆瓦时的储能器只需要一夜就能满电待命,每天可提供约70次快速充电服务,输出功率最高可达300千瓦。

奥迪的可持续发展路径中,资源的“二次新生”已经成为核心原则——只有在部件损坏时,才会进入回收环节;如果仅是无法满足原定需求,则可以进入替代(例如旧锂离子电池集成的储能器)环节,让每一分资源都能物尽其用。

绿色电力兴起

零排放、碳中和,是一场经济社会的系统性变革,覆盖广泛、影响深刻。在循环经济、节能减排等手段之外,绿色电力最易为人所忽视,也最是考验制造企业推进绿色转型的态度与决心。

绿色电力(Green Power)是指利用风机、太阳能光伏电池等,将风能、太阳能等可再生能源转化成电能。受困于成本问题(无法与技术成熟、规模运营的火电竞价)与技术问题(远距离大容量输电能力、削峰填谷的调控能力),绿电行业发展缓慢。但在需求端,出于环境保护、道德诉求等原因,企业与个人使用绿电的需求始终存在。

9月7日,国家发改委、国家能源局已正式复函国家电网和南方电网,推动开展绿色电力交易试点工作。宝马、巴斯夫、腾讯等公司参与了首批交易,交易电量79.35亿千瓦时。

沃尔沃汽车成都工厂是国内首家实现电能零碳排放的汽车工厂,在整个生产和运营环节的用电已100%采用可再生能源,其中包括65%水电和35%风光电,将用电环节的二氧化碳排放量从11000吨减少至0。

自2020年以来,宝马的全球生产过程使用100%绿色电力,(生产过程中)二氧化碳排放量因此减少25%。齐普策说,宝马集团全球汽车生产基地将在今年实现碳中和,计划到2030年将生产阶段的碳排放足迹减少80%。

奥迪匈牙利杰尔工厂,36400块太阳能电池覆盖了两个物流中心的屋顶,大约有22个足球场大小的面积,专门用于太阳能转化电能,峰值输出功率12MW,每年能提供9.5GWh的绿色电力。

除了制造环节的碳中和,奥迪还在努力为车辆的使用环节提供绿色电力。奥迪汽车股份公司管理董事会负责技术研发的董事Oliver Hoffmann表示,奥迪将与多个合作伙伴开展合作,计划到2025年在欧洲新建风力和太阳能发电厂,将产生总计约5太瓦时的绿色电力。

无论是宝马倡导的“循环设计”,还是奥迪推动的“二次新生”,都是通往碳中和碳达峰的重要路径。但我们也要看到,装饰与材料的极简、再生材料与绿色电力的使用,不仅需要产品设计、材料工艺再上层楼,也对品牌文化传播、豪华内涵诠释提出挑战:“可持续”与“再利用”能否成为豪华的新标签?

无论是中国政府承诺力争2030年前实现碳达峰——中国碳排放的全球占比约28%,还是欧盟推出《Fit for 55》——2030年将温室气体总排放量减少至少55%,抑或是未来82年控制地球升温不超过1.5摄氏度……每一位地球公民都有不容乐观的责任感、不容有失的紧迫感。但在大多数人的潜意识中,关爱环境是好事,但不要影响我的生活。

面对棘手的问题,传统车企倾向于渐进式革新,初创车企则乐于“推倒重来”,但有一点不容置疑,我们必须做出决定:“不要那根频繁断裂的车轴”。(文/《汽车人》吴毓)【版权声明】本文系《汽车人》独家原创稿件,版权为《汽车人》所有。

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