mini|Heckansicht mini|Fahrgastzelle und Fahrwerk mini|Gegenläufig öffnende Portaltüren mini|Blick auf die Rückbank
Der BMW i3 (Entwicklungscode I01) ist ein Elektroauto bzw. Plug-in-Hybrid-Fahrzeug des Automobilherstellers BMW in der Kleinwagenklasse. Er ist Teil der 2010 neu gegründeten Submarke BMW i und das erste Serienfahrzeug mit einer Fahrgastzelle aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Als Antrieb dient ein Elektromotor mit 125 kW. Die Reichweite im genormten Fahrzyklus betrug 2013 190 km; mit der Weiterentwicklung der Batterietechnik wurde die Normreichweite auf 310 km erhöht. Als Zusatzausstattung bot BMW auf einigen Märkten außerhalb Europas zur Erhöhung der Reichweite einen mit Benzin betriebenen Range Extender mit 25 kW Leistung an. Während dessen Nutzung arbeitet der Antrieb nach dem Prinzip des seriellen Hybridantriebes. BMW warb damit, bei Materialien und Produktion des Autos besondere Forderungen bezüglich Nachhaltigkeit berücksichtigt zu haben, etwa durch die Verwendung regenerativer Energien im Produktionsprozess oder mit Ökostrom hergestellten Aluminiums. Im Laufe von neun Jahren wurden insgesamt etwa 250.000 Exemplare hergestellt und überwiegend im Ausland verkauft. Im Juni 2022 wurde die Produktion des i3 eingestellt.
Modellgeschichte Zwei Konzeptfahrzeuge, die das Design vorwegnahmen, wurden auf der IAA 2011 mit dem BMW i3 Concept und dem BMW i3 Concept Coupé als dreitürige Variante auf der LA Auto Show 2012, vorgestellt.
Die Vorstellung der Serienversion fand am in New York, London und Peking statt. Auf der IAA desselben Jahres wurde formal die Publikumspremiere durchgeführt. Die Produktion startete am im BMW-Werk Leipzig. Der Verkauf begann in Deutschland am und in den USA am .
Anfang Mai 2016 wurde eine 94-Ah-Version des BMW i3 mit einem 33-kWh-Akkumulator vorgestellt.
2017 wurde ein Facelift durchgeführt und die Modellvariante BMW i3s präsentiert.
Im wurde eine weitere Version vorgestellt, der BMW i3 120 Ah, siehe Abschnitt Modellpflege. Die 60-Ah-Version war nicht mehr erhältlich. Eine Version mit Range Extender wurde nur noch in Nordamerika und Japan verkauft.
mini|BMW i3s Unique Forever 2019 verlautete aus dem Werk Leipzig, der BMW i3 werde bis 2024 weiter gebaut und solle noch einmal eine Modellpflege erhalten. Im Juli 2021 wurde die Herstellung der US-Version eingestellt. Ab September 2021 wurde eine auf 2.000 Fahrzeuge limitierte Unique-Forever-Edition angeboten. Im Januar 2022 wurde dann bekannt, dass im Sommer 2022 die Produktion ohne direktes Nachfolgemodell eingestellt werden soll. Durch die Fertigung über 2019 hinaus wurde das Fahrzeug nach Aussage von Oliver Zipse noch profitabel.
Konstruktion Karosserie mini|BMW i3 vor der Modellpflege Der BMW i3 ist rund vier Meter lang und hat vier Sitzplätze. Er besteht aus einem Fahrgestell aus Aluminium und einer Fahrgastzelle mit einer Masse von 138 kg aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Diese Werkstoffkombination ist leichter als eine Stahlkarosserie, so dass das Fahrzeug mit 1300 kg trotz der schweren Antriebsbatterie auf dem Niveau ähnlicher Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor liegt. Die Außenhaut besteht mit Ausnahme des Daches aus thermoplastischen Elastomeren (PP/Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk). 25 % der thermoplastischen Außenteile bestehen aus erneuerbaren Materialien oder wurden wiederverwertet. Das Dach besteht aus CFK.BMW Medieninformation 09/2013 Instrumententafel und Türverkleidungen werden aus Naturfasern hergestellt.Christian Frahm: Gib Gras. In: Spiegel Online, 14. März 2013. Zusätzlich zum Gepäckraum im Heck des Fahrzeugs befindet sich vorne im Fahrzeug unter der Frontklappe ein weiterer kleiner Stauraum, der jedoch nicht völlig spritzwassergeschützt ist. Da hier kein Motor vorhanden ist, dem Kühlluft zugeführt werden muss, ist die BMW-Niere vollständig geschlossen.
Bedingt durch den Einbau der Batterien im Fahrzeugboden ist der BMW i3 relativ hoch, hat aber einen tiefen Schwerpunkt. Das Fahrzeug hat keine B-Säule, sondern sogenannte Selbstmördertüren, wobei die vorderen deutlich größer als die hinteren sind. Die Sicherheitsgurte für die Frontinsassen sind an den hinteren Türen befestigt.
Innenraum Das Fahrzeug bietet einen 260 Liter großen Kofferraum, der durch das Umklappen der Rücksitzlehne zu einer ebenen Ladefläche mit 435 Litern bis zur Fensterunterkante oder 1100 Litern bei der Beladung bis unter das Dach erweitert werden kann. Die Ladekante ist 78 cm hoch.
Im Innenraum ist unterhalb des Armaturenbretts keine Mittelkonsole vorhanden, was relativ viel Beinfreiheit für die Frontpassagiere bedeutet. Die Sitzposition entspricht wegen der Fahrzeughöhe etwa der in einem SUV. Mit einem Wipphebel an der Lenksäule wird die Fahrtrichtung gewählt (durch elektrische Umsteuerung des Motors). Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird mittels One-Pedal-Driving gesteuert. Die vorderen Sitze und die Lenksäule sind verstellbar. Auf dem Armaturenträger befindet sich direkt vor dem Fahrer ein Display, auf dem die notwendigen Daten wie Geschwindigkeit und Reichweite angezeigt werden. Ein zweites Display in zwei möglichen Größen in der Mitte des Armaturenträgers steht zum Beispiel für Radioinformationen oder das als Sonderausstattung erhältliche Navigationsgerät zur Verfügung. Es wird hauptsächlich über einen zentralen Dreh-Drückschalter („iDrive“) bedient. Bei den Materialien wurde für die Sitzbezüge PET-Rezyklat gewählt, für die Türverkleidung und den Armaturenträger wurde Schilfgras verwendet.spiegel.de vom 24. Juni 2014, "In manchen Gesprächen sind die Fetzen geflogen", abgerufen am 10. November 2018.focus.de vom 11. Juni 2014, BMW i3: Stromern mit Schilfgras, abgerufen am 28. Februar 2021.
Technik Elektromotor mini|Antrieb des BMW i3
Der Elektromotor zum Antrieb wurde von BMW selbst entwickelt und im Werk Landshut produziert. Er wiegt etwa 50 kg und ist im Heck unterhalb des Kofferraumes eingebaut. Es ist ein hybriderregter Synchronmotor, das bedeutet, dass er hauptsächlich mit Permanentmagneten aus NdFeB erregt wird und zusätzlich eine Erregung mit elektrischem Strom, wie sie bei Reluktanzmaschinen eingesetzt wird, stattfindet. Die Verwendung von Metallen der Seltenen Erden kann so gegenüber konventionellen permanenterregten Synchronmotoren um 30 bis 50 % reduziert werden. Er hat eine Spitzenleistung von 125 kW (170 PS) und ein maximales Drehmoment von 250 Nm. Beim i3s ist die Spitzenleistung 10 kW höher und beträgt 135 kW. Die Polpaarzahl ist 6 und die Maximaldrehzahl /min. Er treibt die Hinterräder über ein Einganggetriebe mit zweistufiger Stirnraduntersetzung an. Das Übersetzungsverhältnis beträgt 9,665. Der Motor ist vom Typ IB1P25B. Der Antrieb des i3 wird noch im 2020 auf dem Markt gekommenen Mini Cooper SE mit Vorderradantrieb eingesetzt.
Fahrleistungen Die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird auf 150 km/h begrenzt, von 0 auf 100 km/h beschleunigt der Wagen in 7,2 Sekunden. Der durchschnittliche Energieverbrauch im Fahrzyklus beträgt 12,9 kWh auf 100 km. Die Reichweite soll damit rund 130 bis 160 km, mit einem „Eco Pro+“ genannten Energiesparmodus rund 200 km betragen (Werte für die 60-Ah-Version ohne REX). Der i3 mit dem 94-Ah-Akku ohne REX beschleunigt in 7,3 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Der BMW i3s mit höherer Spitzenleistung benötigt für den Sprint auf 100 km/h lediglich 6,9 Sekunden. Die Höchstgeschwindigkeit des i3s ist auf 160 km/h begrenzt.
Range Extender Mit der Markteinführung war als Sonderausstattung ein mit Benzin betriebener Reichweitenverlängerer (Range Extender, REX) lieferbar, womit der i3 zum Plug-in-Hybrid wird.Tom Grünweg: Bleibt alles anders. In: Spiegel Online, 10. Okt. 2013. Ein wassergekühlter Zweizylinder-Reihen-Ottomotor erzeugt aus 647 cm³ Hubraum eine Nennleistung von 28 kW (38 PS) bei einer Drehzahl von 5000/min und ein maximales Drehmoment von 55 Nm bei 4500/min. Er hat eine Bohrung von 79 mm und einen Hub von 66 mm bei einem Verdichtungsverhältnis von 11,6 : 1 und trägt die Bezeichnung W20K06U0. Seine zwei kettengetriebenen obenliegenden Nockenwellen betätigen über Tassenstößel vier Ventile pro Zylinder. Der gleiche Motor wird in einer leistungsstärkeren Version seit 2012 in den Motorrollern BMW C 650 GT und BMW C 600 Sport verwendet.
Der an den Motor angeschlossene Generator kann bei 5000/min eine elektrische Leistung von maximal 26,6 kW einspeisen. Durch die zusätzliche (chemische) Energie aus einem vorn untergebrachten 9-Liter-Kraftstoffank, dessen Einfüllstutzen am rechten vorderen Kotflügel ist, verlängert sich die Reichweite um etwa 120 bis 150 km.„Born electric“: BMW i3 Weltpremiere in New York, London und Peking. In: Springer Fachmedien Wiesbaden, 29. Juli 2013. Er kann gestartet werden, sofern der Ladezustand des Akkumulators unter 75 % gesunken ist, oder springt automatisch an, wenn der Ladezustand des Akkumulators eine bestimmte Schwelle (7 %) unterschreitet. Der Motor dient dabei nur dem Halten des Ladezustands des Akkumulators und lädt diesen nur soweit wieder auf, wie der Ladestand beim Aktivieren des Range Extenders war. Zudem startet der Motor gelegentlich automatisch, um eine zu lange Stillstandszeit zu vermeiden.
Beim amerikanischen Modell wird der Motor in der Praxis nach einer regelbasierten Strategie betrieben. Ob der Motor überhaupt betrieben wird bzw. die Drehzahl des Motors, ist abhängig vom Ladestand der Batterie und der Fahrgeschwindigkeit. Bei einer Drehzahl von 4300/min wird vom Motor eine mechanische Leistung von 25 kW abgegeben, die in 23,5 kW elektrische Leistung umgewandelt wird. Dies liegt deutlich unter der Spitzenleistung von 125 kW des Antriebsmotors.
Die Abwärme des Range Extenders wird nicht zum Heizen des Fahrzeugs verwendet, er hat einen eigenen abgetrennten Kühlkreislauf. Mitarbeiter der RWTH Aachen untersuchten 2015 anhand des BMW i3, ob eine Betriebsstrategie gefunden werden kann, bei der sich die Abwärme noch nutzen lässt, ohne den Geräuschkomfort zu vermindern.
Der Range Extender wurde nicht für den Alltagsbetrieb konstruiert, sondern war dazu vorgesehen, die nächste Ladestation zu erreichen.
Im Oktober 2018 wurde bekannt, dass der Range Extender mit der Einführung des 42,2-kWh-Akkus in manchen Märkten eingestellt wird.
Batterietechnik mini|Ein i3 an einer BMW i Wallbox
Als Antriebsbatterie wurden im i3 ursprünglich in 8 Modulen insgesamt 96 großformatige Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen des Zulieferers Samsung SDI verwendet. Die Batterie ist im Fahrzeugboden unter den Passagieren verbaut. An der Unterseite des Batteriekastens ist eine Konditionierungseinheit aus Heiz- und Kühlelementen angebracht.
Die Zellen des ursprünglichen Modells von 2013 sind mit 60 Ah Ladungskapazität angegeben, was die Strommenge angibt, die insgesamt entnommen werden kann. Allerdings sinkt die Spannung beim Entladen (von über 4 Volt auf etwas über 3 Volt); deshalb gibt man eine durchschnittliche bzw. effektive Spannung einer Zelle bzw. aller 96 an. Aus Gründen der Haltbarkeit lässt man die Zellen weder bis zum Maximum aufladen noch bis auf Null tiefentladen, sondern lädt und entlädt sie nur in einem bestimmten Spannungsfenster. i3-Version Kapazität, brutto …, nutzbar Nennspannung 60 Ah 22,0 kWh 18,8 kWh 360 V 94 Ah 33,2 kWh 27,2 kWh 353 V120 Ah 42,2 kWh 37,9 kWh 352 V
Trotz verdoppelter Nennkapazität blieb die Größe der Zellen gleich und die Masse stieg nur unwesentlich. Die geänderte Zellchemie erfordert etwas vorsichtigere Behandlung, d. h. niedrigere Spannungen. Die Nennspannung ist bei neueren Generationen jeweils etwas abgesenkt worden. Daher sind die tatsächlichen Energie-Kapazitäten etwas geringer als die Namen bzw. Ladungskapazitäten suggerieren.