業(yè)界普遍認(rèn)為，汽車的輕量化是降低排放、節(jié)約能源的有效途徑。而這不僅限于傳統(tǒng)汽車，日前，接受《證券日報(bào)》記者采訪的康得復(fù)材常務(wù)副總裁張保 平介紹，由于電池技術(shù)等方面限制，現(xiàn)在的新能源汽車行駛里程相對較短，因此國內(nèi)相關(guān)政策要求，到2017年新能源汽車通過應(yīng)用新材料實(shí)現(xiàn)車身減重25%、 到2020年實(shí)現(xiàn)車身減重30%的目標(biāo)。

在張保平看來，要實(shí)現(xiàn)上述車身減重目標(biāo)，碳纖維復(fù)合材料的大量應(yīng)用是目前唯一的選擇。“而2016年可以說是中國碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用4.0時(shí)代的元年。”張保平稱。

契合汽車減重需求

碳纖維優(yōu)勢凸顯

之 所以把2016年稱為“中國碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用4.0時(shí)代的元年”，張保平解釋，“每年法國巴黎JEC國際復(fù)合材料展覽會，是復(fù)合材料發(fā)展方向的風(fēng)向標(biāo)。 與此前多以原材料、設(shè)備及工藝技術(shù)的展示為主不同，今年JEC展會則以適用于批量生產(chǎn)復(fù)合材料汽車部件的解決方案居多，且各種汽車碳纖維部件的展品數(shù)量大 大超越往屆。由此可見，碳纖維復(fù)合材料在汽車行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)成為熱點(diǎn)。此外，寶馬在擁有全碳纖維結(jié)構(gòu)乘員艙的i3和i8批量投產(chǎn)后，又于2015年推出了 碳纖維和金屬混合結(jié)構(gòu)車身的新BMW7系，為普通汽車輕量化提供了更多的解決方向，也將極大促進(jìn)碳纖維輕量化的發(fā)展速度”。

在國內(nèi)，根據(jù)我國十三五規(guī)劃及《中國制造2025》，2025年，中國新能源汽車年銷量將達(dá)到汽車市場需求總量的20%，約500萬輛。加之傳統(tǒng)汽車的巨大市場，促使我國碳纖維行業(yè)迅速興起。

KDX歐洲復(fù)合材料研發(fā)中心教授KlausDrechsler向《證券日報(bào)》記者介紹，碳纖維較早應(yīng)用于F1賽車，由于碳纖維車身較輕，抗沖擊能力強(qiáng)，大大降低了賽事中的重傷事故。

近 年來寶馬的i3、i8和新7系的出現(xiàn)，更是掀起了全球汽車碳纖維輕量化的大潮。“相比傳統(tǒng)車用材料，碳纖維具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。”KDX-Roding歐 洲汽車設(shè)計(jì)中心聯(lián)合總裁RobertMaier向《證券日報(bào)》記者介紹，“碳纖維具有更高的比強(qiáng)度、比剛度，不僅帶來節(jié)省能源、增加續(xù)航里程，提升性能的 好處，還可以提高車輛的舒適性、穩(wěn)定性、安全性和可靠性。”

據(jù)悉，車重每減小10%，油耗可降低6%-8%，排放量可降低5%-6 %，0km/h-100km/h加速性可提升8%-10%，制動距離縮短2m-7m；車身輕量化后整車重心可實(shí)現(xiàn)下移，提升了汽車操縱穩(wěn)定性，碳纖維還具 有極佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是鋼的6倍-7倍、鋁的3倍-4倍。

這除了進(jìn)一步保證汽車運(yùn)行的安全、穩(wěn)定外，碳纖維還具有更高的震動阻尼，可提高整車疲勞強(qiáng)度。基于現(xiàn)有的碳纖維成型工藝，可使車身開發(fā)實(shí)現(xiàn)集成化，大大減少了零件的種類，減少裝配難度和工作強(qiáng)度。

成本仍是阻礙

國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)謀突破

當(dāng)然，中國的碳纖維行業(yè)也面臨不少的問題，首先，與金屬材料相比，碳纖維材料更貴，這制約了其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，尤其是對于低端汽車品牌而言，價(jià)格波動十分敏感。

康 得復(fù)材副總裁何鵬博士坦言，碳纖維最大的問題仍然是成本。他向《證券日報(bào)》記者介紹，“當(dāng)然我們也要從多方面來看，比如，材料費(fèi)用與金屬相比，確實(shí)成本比 較高，但與此同時(shí)，我們可以運(yùn)用碳纖維的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行整個(gè)車的集成設(shè)計(jì)。換言之，如果我們只用一點(diǎn)一點(diǎn)碳纖維替換，成本上不具有優(yōu)勢，而如果有好的設(shè)計(jì)，我們 可以把傳統(tǒng)金屬車身250個(gè)到300個(gè)零部件縮減到50個(gè)到60個(gè)，那么，這樣我們就節(jié)約了很多制造、組裝過程”。

從產(chǎn)業(yè)角度來 看，中國碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨多重挑戰(zhàn)。首先，在設(shè)計(jì)方面，國內(nèi)人才和資源比較少，特別是從事過碳纖維汽車量產(chǎn)部件設(shè)計(jì)的人才非常缺乏。其次，在生 產(chǎn)工藝方面，傳統(tǒng)的航空航天領(lǐng)域的工藝，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品一致性差，無法滿足汽車規(guī)模化生產(chǎn)的要求。還需要特別指出的是，汽車碳纖維零部件生產(chǎn)需要研發(fā)、 設(shè)計(jì)、大規(guī)模生產(chǎn)的一體化能力，要求企業(yè)擁有非常高的綜合實(shí)力。

何鵬博士介紹說，對于這些問題，“我們整合了全球優(yōu)勢資源，打造了從碳纖維、輕量化設(shè)計(jì)、材料工藝研發(fā)、規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)保障到4.0版智能化制造工廠，給客戶提供全方位的碳纖維輕量化整體解決方案。”

具 體而言，何鵬博士介紹，與研究水平世界領(lǐng)先的德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)碳纖維復(fù)合材料研究所合作建立康得新歐洲復(fù)合材料研發(fā)中心；2015年，康得集團(tuán)與德國 GFG公司就投資4.5億歐元建設(shè)“新能源電動汽車碳纖維復(fù)合材料車體以及部件產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”簽署協(xié)議。而早在此前的2013年，康得集團(tuán)就開始在河北廊坊 建設(shè)了年產(chǎn)5100噸高性能碳纖維的生產(chǎn)基地——中安信科技有限公司。

對于生產(chǎn)工藝，何鵬博士介紹說：在編織上，我們采用國際一流 的多軸向經(jīng)編設(shè)備和編織設(shè)備，工作效率遠(yuǎn)超國內(nèi)設(shè)備；HP-RTM工藝全自動化生產(chǎn)線是來自歐洲的最新型設(shè)備，產(chǎn)品尺寸精度高且穩(wěn)定，生產(chǎn)周期更短；濕法 工藝采用歐洲先進(jìn)的自動化生產(chǎn)線設(shè)備，整個(gè)成型周期在3分鐘以內(nèi)；康得復(fù)材Surface-RTM工藝可以進(jìn)行批量化生產(chǎn)，該技術(shù)可使得零件達(dá)到A級表 面，無需進(jìn)行表面處理直接噴涂面漆，大大節(jié)省后續(xù)的周期和成本。

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