【宝马室外循环是哪个】宝马循环经济方向盘背后的可持续之谜

在2021德国国际汽车和智能旅行博览会(IAA)上，宝马集团全球首发宝马I循环概念车。在这个概念车中，方向盘不再是按钮功能的结合体，更多的是木粉印刷制作的工艺品。

对于宝马I循环概念车的所有细节，宝马将可持续发展与新的、充满热情的设计美学相结合，宝马称之为“循环设计”。特别是在室内设计和配置中，除了高档的氛围外，更好地反映了宝马的可持续材料和制造工艺，其中包括新的3D打印部件。

与传统方向盘相比，宝马I循环概念车使用的是重新使用木粉3D打印的方向盘。在新的制造方式中，木粉材质的方向盘看起来更加自然，汽车钢铁减轻了天生的寒冷。另外，随着按钮、零部件等的减少，宝马这个概念车变得更有技术感。

从“简”到“复杂”方向盘

在一辆汽车的生产制造过程中，数以千计的零部件是不可缺少的部分，其中方向盘的存在似乎是最理所当然的。事实上，追溯到一百多年前，汽车设计中没有方向盘，随着历史的发展，方向盘被陆续用于汽车和汽车。方向盘的历史并不悠久，几乎和汽车出现在同一个时代，但方向盘的变迁应用从里到外改变了汽车的整体设计。

根据历史资料，首次使用方向盘是在1896年。在此之前，汽车没有真正的方向盘。当时汽车的原型都是马车。在设计转向系统时，设计师大多参考船的操舵手柄设计，同时也复制了飞机的操舵杆，利用操纵杆或手柄转动前轮的偏转。但是这两种转向操作很难，不可靠，所以最终没有在汽车上使用。

1896年弗雷德里克？思林克兰(Frederiek)。Strickland)和汽车制造商德雷克(A.J.Drak)将船用转向柱和方向盘技术应用于汽车。

1896年，当时方向盘和转向柱是垂直安装的，虽然有一些不便，但已经是当时zui的好转向装置，所以各汽车企业开始使用圆形方向盘。

在随后的30多年里，方向盘只用作旋转的执行部分，这是目前最大、最重要的功能。到了1927年，各汽车企业开始将外部扬声器结合到方向盘上，有一段时间方向盘和喇叭一体化成为方向盘的标准。

二战结束后，随着动力转向系统的普及，驾驶的任务变得更加容易，与车内电子系统的发展同步，方向盘被赋予了更多的功能，除了最初的扬声器和音量键外，还增加了气囊、音量调节、定速巡航等多种功能。

到目前为止，汽车“方向盘”从最初的铁头设计变成了原版，在功能地位上也从最初的无处不在的零部件变成了汽车最重要的功能中心，操纵了汽车的最多部分。现在的方向盘是多功能多部件的结合体，可以说，一系列技术应用使汽车走在了智能化领域的前列。

多功能方向盘后面的污染和资源浪费

当一辆汽车有更多的功能技术应用时，需要控制大量的开关。为了提高便利性，将更多的控制权集中在司机手里，这意味着方向盘上需要增加更多的按钮。表面上看，多功能方向盘使一辆汽车的驾驶体验更加便利，但生产制造背后的产品污染也在大幅增加。

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对于一辆传统汽车的方向盘，其主体部分主要由骨架和发泡构成。其中，骨架一般为锌合金或铝合金，为了节约成本，有些生产厂家正在尝试采用更便宜、更轻的镁合金。骨架制造为工业压铸，首先将固态材料融化成液态，然后将液态金属注入压铸模具，等待压铸完成后，打开冷却，最终去除毛刺即可得到完整的骨架。

在骨架生产的过程中，根据固态材料熔点的不同，其融化需要大量的热量，这就意味着在煤燃烧产生热能的过程中将形成较多的污染气体。另一方面，金属材料在变成液体后将存在部分残余，不能完全变成固体，这或将残留在水中，对水资源产生部分污染。

除此之外，方向盘的生产还需要将骨架固定在发泡机中，使得方向盘很有握感。该过程也是利用模具，在其中注入聚胺甲酸酯，当产生化学反应后，泡沫塑料会立即在模具内膨胀，包裹住电枢。在这个过程中，塑料发泡的使用本身就是一种污染物，另外，在后期的汽车使用中，由于方向盘发泡的使用会导致车内甲醛、pH值等数值超标，影响空气质量。

在目前的汽车方向盘中，产生污染的不止于骨架和发泡，有些方向盘还要求有外表缝皮，这一般由工人完成；还有方向盘要求有木料，将木片叠积后再上漆。这些特殊的需求将使方向盘的使用材料进一步增多，由此产生了材料浪费。

另外，随着方向盘的功能键大幅增多，越来越多的触点模块并集成一部分电气线束和电路板在上面，方向盘与车身线束连接的线路多达几十个。在这种情况下，主要由柔性扁平电缆、做相对转动的上下壳体、线束和接插件等组成的时钟弹簧成为中间的重要连接。功能键越多，则使用的时钟弹簧、电线等数目都会相对增加。

木粉3D打印的意义

为了更加彻底的贯彻“再思考、再精减、再利用、再循环”原则，BMW i 循环概念车在方向盘的设计上使用再利用的木粉进行3D打印。在减少传统方向盘镁铝等金属材料使用的同时，还将进一步减少方向盘上零部件的使用，从而在功能简化的过程中降低原料使用。

据了解，一辆传统汽车的方向盘生产大约需要1kg的铝合金，在使用木粉3D打印时，其至少将为每辆车节省1kg的镁铝合金。按照2020年宝马集团232.4万辆（宝马品牌、M1NI品牌和劳si莱斯品牌）的全球销量，粗略计算该技术每年至少为宝马节省2324吨铝合金。

从BMW i 循环概念车的方向盘上看，其利用的是木粉，该材料是指木材打成的粉末，一般是来源于家具厂、密度板厂等加工剩余的边角废料。木粉可用于蚊香、皮革、服装、造纸等，用途广泛，是一种新型节能环保原料。在木材资源锐减的趋势下，使用木粉是对资源的一种再次利用，这使宝马在实现环保的基础上对资源进行二次利用。

除了原材料方面的改变，BMW i 循环概念车的方向盘是以3D打印方式制造。据了解，3D打印技术已经诞生三十多年了，现在已被广泛应用于模具制造、汽车、珠宝、建筑、航空航天等领域。相关预测显示，到2025年时，3D打印的潜在经济影响将达到0.2万亿美元。

对于宝马而言，3D打印技术也并不陌生，在过去十多年的时间中，它已经通过3D打印方式生产了超100万个零部件，这也使宝马成为了第一家利用3D打印技术批量生产成千上万个金属零部件的汽车制造商。

资料显示，早在2018年时，宝马集团就投资1000多万欧元，在慕尼黑北部的上施莱斯海姆（Oberschleissheim）建立全新3D打印研发和生产中心。目前，宝马集团旗下的三个公司都在一定程度上使用了 3D打印部件，劳si莱斯自2012年以来一直在使用，M1NI现在向其客户提供此选项，而宝马在新款i8 Roadster上使用3D打印部件。

此次，宝马使用木粉3D打印方向盘，则是在循环经济原则下针对性地进行技术探索和创新性生产。相比汽车零部件传统的生产制造方式，3D打印技术一方面可以实现更为精准细致的图案，并在保证高质量生产的前提下实现轻量化。另一方面，零部件在打印过程中可以快速成型，减少组装时间，利于批量生产。除此之外，3D打印技术还可以满足用户的个性化需求。对于逐步走向年轻化、多需求的汽车市场来说，3D打印技术将在很大程度上增加宝马未来汽车创新效率。

更为重要的是，利用3D打印技术生产轻量化组件，可以很好的减轻汽车重量，约为10%-15%，从而提升燃油经济性。尤其在车身、底盘和发动机方面，3D打印都可以通过对钢、橡胶等材料进行生产制作，从而减少原材料的浪费，降低劳动力成本。与此同时，通过一体打印制作，方向盘的功能按键几乎将完全消失，这使BMW i循环概念车在精简中实现科技提升。