Уже несколько лет «столпы» автопрома стремятся сделать автомобиль более легким за счет применения совершенно новых материалов. Самый перспективный, но и самый дорогой — углеволокно. В своей основе он состоит из тончайших нитей, но на разрыв — прочнее стали при той же толщине.
Проблема углеволокна, предопределяющая и его высокую стоимость, в длительном цикле изготовления. Это не имеет большого значения, когда делаются детали для болидов «Формулы-1» или для самолетов. Но для массового автомобильного производства, где все технологические циклы рассчитаны по минутам и даже секундам, просто неприемлемо.
Именно по этой причине отсутствуют серийные автомобили со сколько-нибудь заметным использованием этого материала. Исключением явились лишь некоторые второстепенные детали на сверхдорогих моделях: Aston Martin, Bugatti, Ferrari и некоторых других.
Но, как известно, прогресс развития техники остановить невозможно, что в очередной раз доказала компания BMW, сделав для своей массовой модели i3 кузов и его каркас, а также ряд других деталей из углеволокна, все-таки преодолев многочисленные технологические трудности.
Правда, i3 — электромобиль, но это даже лучше, так как вес здесь важнее, чем для автомобиля, поскольку его снижение способствует увеличению запаса хода, что пока является слабым местом для ЭМ. Да и тяжелую литиево-ионную батарею тоже надо чем-то компенсировать. Поэтому здесь углеволокно как нельзя кстати.
Работа над i3 началась 6 лет назад, когда руководителем компании был назначен Норберт Рейтхофер. Уже тогда было ясно, что экологические требования к автомобилю будут резко возрастать, сделав существовавшие тогда модели невостребованными в будущем. Такое может произойти уже к 2020 г., когда на рынке в массовом порядке появятся электромобили, выпускаемые уже несколько лет серийно.
Но электромобиль в существующем виде для компании BMW, всю свою историю специализирующейся на динамичных и быстроходных моделях, явно не подходит. Чтобы электромобиль стал похожим на BMW по своим основным качествам, нужно сделать его значительно более легким, чем у конкурентов. А здесь тоже выход один: использовать углеволокнистые материалы, поскольку никакие другие, включая алюминий, нужного эффекта не дадут.
Как уже говорилось, основной недостаток углеволокна — его высокая стоимость, обусловленная сравнительно длительным циклом изготовления. По данным Frost and Sullivan, 1 кг углеволокна стоит примерно 20 долларов против 1 доллара за кг стали. Цель BMW — добиться его стоимости на уровне алюминия хотя бы к 2020 г., что сделает его более доступным для массового производства.
Таким образом, компании предстоит освоить масштабный выпуск углеволокна, приемлемого но стоимости, заметим, чего еще никто не делал. Речь идет об индустриальной революции, сравнимой с освоением и запуском полностью алюминиевых кузовов для автомобилей.
Для начала в 2009 г. было создано СИ с фирмой SGL Carbon SE. Ввиду большой стратегической важности проекта Сюзанна Клаттен, член семьи Quandt, владеющей контролем над BMW, приобрела 27% акций SGL. Это было сделано для обеспечения эффективной работы нового СП и предотвращения влияния конкурентов. Еще 16% продано немецкой специализированной компании в Висбадене и 10% — концерну Volkswagen. Таким образом, с немецкой стороны гарантировался контроль над предприятием.
BMW и SGL начали с предприятия по производству углепластиков, стоимостью 100 млн USD, строительство которого началось в 2010 г. в США, в городе Мозес Лэйк. Производство углеволокна — процесс значительно более сложный, чем штамповка деталей из листовой стали. Начинается он буквально со «сдирания» атомов с акриловых нитей. Затем цепи кристаллов углерода как бы сплетаются в подобие ткани, которые накладываются друг на друга послойно и опрыскиваются смолообразным пластиком.
Этот процесс на BMW содержит как минимум три производственных цикла, во время которых полуфабрикат проходит несколько тысяч километров, включая путешествие через океан, пока не выйдет в виде готовой детали на автомобиле, собранном на заводе в Лейпциге. Многие производители автомобилей экспериментируют с углеволокном, но пока никто не спешит последовать за BMW.
Имеются критики стратегии упора на углеволокно и внутри BMW. Рейтхоферу и его сторонникам приходится отстаивать правильность выбранного направления, в том числе и среди тех, кто вообще не верит в будущую популярность электромобилей. Споры идут, a BMW i3 уже в продаже. Проблемы, конечно, есть. Основная — как ремонтировать углепластиковый кузов. Но и это решается, хотя и требует оснащения дилерской сети необходимым оборудованием.