BMW i 品牌的成立，就是期許能與未來世界接軌，以都會交通載具為初衷的 i3，理所當然的採用純電動來驅馳之設定，不過，以現有的電池技術而言，仍舊有許多困阻需要突破，例如續航力就是其中之一。此外，電動車最大的成本就在於電池，因此，為了讓電動車在續航力的實用性有更優勢之表現，減少電池容量雖然成本降低，但卻無法兼顧實用目標；BMW 透過行車電腦與各種輔助系統精密的控制，讓電力的浪費降至最低，提高了電池使用效率，更進一步在硬體面向上，BMW 以輕量化為設計初衷，透過輕量化的明星材料碳纖維來打造 i3 車體。

降低成本兼顧性能成關鍵

在前一篇動力系統介紹中，提到了 BMW 為 i3 搭載了 22kWh 的電池容量，這樣的數據表現其實箇中有不少學問，其關鍵也正是許多電動車價格居高不下的原因。放眼當今車壇，許多國際大廠都打造了自家的電動車款，但卻都無法讓多數消費者接受進而融入日常生活，最大原因就在於車輛售價，而影響電動車價格最大的關鍵就是電池成本。目前電動車市場在成本的計算上，多以每千瓦小時 (kWh，1 kWh=1 度電) 電量可以行駛 5 公里為基礎，而每 kWh 容量電池成本約要 1000 美元。

影響電動車價格最大的關鍵就是電池成本，而減少電池容量卻又影響續航力，兩全其美的方法，就是減少電池容量的同時，導入輕量化的車體設計。

以實用的範圍來看，現今電動車多將續航里程設置在 150 公里左右，因此需要的電池容量相當於 30kWh，而成本便約莫為 30,000 美元，將近新臺幣 100 萬元，而成車的終端售價自然水漲船高，這也是電動車難以普及的主因之一。正如先前提到過，如何在實用與成本之間取得平衡，是打造電動車的重要環節，為了讓 i3 真正走入你我生活，電池成本是必然需要解決的問題，但減少電池容量能降低成本，但續航里程卻又因此下降，無法符合市場期待。換個方向想，提高能源的使用效率也是方法之一，相同電池電力卻能夠驅馳更多里程，也是降低成本的方法之一。

更進一步的，BMW 投入 6 億歐元，在德國萊比錫建立了碳纖維車體生產線，BMW 亦同時投資上游的碳纖維原料公司，以完整掌握碳纖維生產的產業鏈，如此一來，在實用性能、電池效能以及銷售成本上的掌控，都將使電動車的普及化更為可行。

因此，BMW 透過軟硬體來強化電池使用效率，BMW 近 10 年所推動的 EfficientDynamic 高效動力系統，便已經累積了大量的知識與經驗，也完整移植至 i 家族中。硬體面向的解決方案，就是輕量化，好比搬重物一樣，搬動 10 公斤的沙包與搬動 20 公斤沙包，自然是越輕所耗的能量越少，而相同動力推動輕量化車體，自然也是提升續航里程的優勢，因此 i3 車體材質採用現今最先進的輕量化科技材料：碳纖維。

BMW 萊比錫工廠的碳纖維材料，是由 0.0007 公分直徑、只有頭髮 1/7 粗細而已的細小纖維組成，並將 5 萬條這樣的碳纖維絲絞纏在一起，成為所謂的碳纖維絲，製成 i 系列產品所需要的碳纖維組件。

碳纖維材料擁有輕量化及強韌的特性，隨著纖維編織、堆疊、膠合、烘烤等製程的不同，其強度最高可以達到鋼材的 5 倍之多，而重量卻只有對應功能鋼材的 50%，是輕量化工程中的明星材料，大家所熟悉的 F1 一級方程式賽車與最新的波音 787 客機，都採用這種材料來達成兼顧高強度與輕量化的目標，也成為 BMW 工程團隊所屬意的選擇。而與 F1 賽車及波音客機不同，BMW 的 i 系列產品目標是能與現有產品一樣，每年數以萬計地在全球進行銷售，因此不同於 F1 及 787 的小量手工生產，BMW 必須為 i 系列打造系統化的生產線。

掌握輕量化關鍵材質

為了實現電動車的理想，BMW 投入了 6 億歐元 (約為 230 億臺幣) 的資金，在德國的萊比錫建立了碳纖維車體生產線，打造出全世界首座大量生產的碳纖維工廠，而不僅止於生產線建置，BMW 亦同時投資上游的碳纖維原料公司，以能完整掌握碳纖維的產業鏈，確保未來生產材料供應的穩定。

為了實現量產電動車的理想，BMW 投入 6 億歐元，在德國的萊比錫建立了碳纖維車體生產線，打造出全世界首座大量生產的碳纖維工廠，且目前已開始運作 i3 電動車的製造。

德國萊比錫工廠所使用的，是來自於所投資的公司 SGL ACF 在美國 Moses Lake 所生產的碳纖維材料，在 SGL ACF 的生產基地中，素材被氣化切割成僅 0.0007 公分直徑，幾乎由純碳組成，具有穩定石墨結構的細小纖維，只有頭髮 1/7 粗細而已。而該公司再將 5 萬條這樣的碳纖維絲絞纏在一起，成為所謂的碳纖維絲。而這些碳纖維絲再穿越大西洋，來到 BMW 位於德國 Wackersdorf 的工廠進行編織，隨後再送至 Landshut 及萊比錫的工廠，製成 i 系列產品所需要的碳纖維組件。

碳纖維元件的組合，是以特殊樹脂膠合而成，所以萊比錫的產線中，沒有傳統鈑件組裝螺絲時的噪音，亦不會有點焊時四射的火花。

一如控制系統實力的養成，這樣的製造流程亦不是一蹴而成的，過去 M3、M6 的碳纖維車頂及零件，便是這樣生產鏈下的產物。而 BMW 亦將其中累積的經驗集大成，終於成就現今這個全球最大的碳纖維生產鏈。從 2011 年年底起便已經持續運作的這條生產鏈，在 2 條產線通力合作下，生產量已達到每年 3000 噸的碳纖維組件，是目前全球碳纖維組件產能的 10%，也正因 BMW 成功地掌握了這項輕量化原料，BMW 才得以兼顧成本與效能，達到讓 BMW i3 售價得以與 3 系列相當的目標。

在最需要強度的底盤部分也使用了碳纖維材質，並以蜂巢狀的結構再次強化了剛性。

由於碳纖維組件生產方式與傳統金屬鈑件生產方式的差異，讓 BMW 得以生產體積及造型都超乎傳統金屬製造方式限制的元件，因此 BMW i3 的車體，僅需 150 個元件便可組成，較傳統鋼材打造的方式減少 1/3。此外，碳纖維元件的組合，是以特殊樹脂膠合而成，不但沒有傳統鈑件組裝螺絲組裝的噪音，亦不會有點焊時四射的火花。i3 全部的組件，都透過 BMW 獨家專利的全自動製程，以機械手臂精密地以 1.5 公厘間隙黏接的方式，無接觸地組合在一起，所有的模組之間保持完美的間距，讓所有碳纖維組件之間的力學結構，可以完美地組合在一起。而每一輛 i3 上這些 2 公分寬的膠合區域，總長度長達 160 公尺。

BMW i3 的車體，僅需 150 個元件便可組成，且全部組件，都透過 BMW 獨家專利的全自動製程，以機械手臂精密地以 1.5 毫米間隙黏接在一起；除了碳纖維車體之外，車架部分也以輕量化的鋁合金製成，兼顧到車身剛性與輕量化目標。

碳纖維材質優勢的具體表現，可以從車門的例子中清楚看出；BMW 表示，i3 的單一車門重量不到 8 公斤，比鋁合金打造之車門減輕了 30%，而比起鋼板打造更減輕了 50%。因此，BMW i3 的車體部份，總重量僅是驚人的 180 公斤，其中黏著劑的重量就佔了 12 公斤。而量產版本的 i3 總車重更僅有 1 噸，相較於用以做為測試平臺、以 1 系列 Coupe 改造而成 ActiveE，車重達到 1.7 噸之多，其輕量化成效十分明顯，自然也就能完美達成效能與性能兼顧的設計初衷。