6月24日，第一電動網(wǎng)在北京舉辦電動汽車輕量化沙龍，現(xiàn)場中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司副總經(jīng)理李宏運表示輕量化從來都不是為開車人輕量化的，而是為地球輕量化，為環(huán)境而輕量化。 他從兩個方面解釋道，第一，全球環(huán)境壓力造成不得不去輕量化。第二，輕量化是車企生存的必要之路， 2020年所有車企的平均油耗5.0升，如果車企不去發(fā)展新能源或低排放的車，它將來生存就很困難。

中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司副總經(jīng)理李宏運

關(guān)于輕量化的實現(xiàn)，李宏運表示，從鋼到鋁，通過設(shè)計去滿足結(jié)構(gòu)強度、剛度、耐久性前提下，如何去降低結(jié)構(gòu)重量，有很多的設(shè)計和分析方法。對于車鋼質(zhì)車身，他認(rèn)為已經(jīng)沒有什么余地可挖了，材料的性能已經(jīng)用到非常極限了，而且布局上也非常合理。關(guān)于輕量化的實現(xiàn)，從傳統(tǒng)上講，設(shè)計第一位的。結(jié)構(gòu)的重量和成本都取決于這個設(shè)計。其次在選擇材料的時候必須和設(shè)計緊密結(jié)合起來，如果離開了設(shè)計，單獨用輕質(zhì)材料去用，是用不出效果的。因為材料本身有不同的特點，尤其是比強度、比剛度、耐久性方面。當(dāng)然設(shè)計還對制造工藝有影響，制造工藝來講，也會從加工精度、制造精度這方面去控制這個重量，但是貢獻(xiàn)率肯定沒有前兩個貢獻(xiàn)率高。

碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用逐步由航空領(lǐng)域過渡到汽車領(lǐng)域

而在碳纖維的材料特性方面，主要是使用高性能的碳纖維來作為增強體，和樹脂體系，包括熱固性和熱縮性的樹脂體系，形成一種復(fù)合材料。單項材料的性能，標(biāo)準(zhǔn)磨量的碳纖維可以到3500個兆帕，磨量可以到240個兆帕。那么現(xiàn)在最高級別的碳纖維可以到6600個兆帕，磨量由原來的230、240兆帕，可以到500兆帕左右，這個材料在迅速的發(fā)展和進(jìn)步之中。

通過在航空領(lǐng)域這幾十年的應(yīng)用，在近十年內(nèi)開始逐步向汽車方面推廣和應(yīng)用。比如碳纖維在追求高速競賽的F1賽車上成功應(yīng)用，慢慢給其他通用汽車行業(yè)應(yīng)用奠定了一些基礎(chǔ)和信心。從現(xiàn)在來看，主要用的部位也是從表面的覆蓋件(像四門兩蓋)。而后在有了新能源車應(yīng)用于主結(jié)構(gòu)。最典型的就是寶馬i3，整個的乘員倉全部以碳纖維復(fù)合材料來制造，對于復(fù)材領(lǐng)域來講已經(jīng)是一個非常大的量了。

寶馬應(yīng)用以后，國內(nèi)也想引進(jìn)生產(chǎn)線。但在總體上來看，用這些材料和設(shè)計的施工背景考慮，是不是最佳方案？應(yīng)該說還有很多的可以探討的地方?，F(xiàn)在國際上也都有很多的設(shè)計，雖然寶馬采用這種設(shè)計方式去做有一定的道理，但不是最優(yōu)的。現(xiàn)在包括英國、法國、德國有很多的研究機構(gòu)也在開發(fā)新的材料設(shè)計結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和更低成本的制造方法也在用。可能下一步的應(yīng)用會在車身上，這個量一定會逐步擴大。從原來的覆蓋件，向整個主要構(gòu)建，整個車身上轉(zhuǎn)移。如果再往下發(fā)展可能會在一些動部件，像傳動軸、輪轂，改裝車上用的很多，但是現(xiàn)在批生產(chǎn)，也面臨生產(chǎn)裝備和成本這塊的挑戰(zhàn)。

其中，中航復(fù)材一直做這方面的設(shè)計和開發(fā)，剛才提到的覆蓋件，車身成立結(jié)構(gòu)，還有傳動軸，輪轂這塊也都在跟我們不同的主機廠進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，也試圖在這方面逐漸地走向產(chǎn)業(yè)化。

任何一個產(chǎn)業(yè)沒有產(chǎn)業(yè)鏈完整的配套，很難快速增長

要實現(xiàn)一種材料的批量化生產(chǎn)，整個工業(yè)的配套包括上游的材料、成型、加工設(shè)備都要配套。相當(dāng)于有傳統(tǒng)鋼的生產(chǎn)線過渡到鋁車身的生產(chǎn)線，整個裝備都要做很大的調(diào)整。除了技術(shù)原因以外，可能還有投資上的問題，所以這塊可能需要進(jìn)一步地去降低成本的話，除了做技術(shù)方面的工作以外，可能還要整個的工業(yè)配套。汽車是靠產(chǎn)業(yè)鏈生存的，這個產(chǎn)業(yè)鏈所有的技術(shù)突破和投資都和這個車緊密相關(guān)，所以說鋁車身很難現(xiàn)在大量地用，跟這個產(chǎn)業(yè)鏈配套不是很完整，也是緊密相關(guān)的。同樣對復(fù)合材料的車身也一樣，主要還是產(chǎn)業(yè)鏈配套的問題。

多材料混雜結(jié)構(gòu)，對工藝創(chuàng)新提供了非常好的機會。像鋼板和復(fù)合材料復(fù)合結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在有很多自動鋪帶或者鋪絲的方法，在模具里沖壓成型。 而且像航空上用的大概是在一、兩個小時才能鋪化，現(xiàn)在兩到五分鐘就可以鋪化，這就給混合結(jié)構(gòu)的材料體系提供了一個快速成型、適合車上應(yīng)用的材料工藝方法。快速鋪化預(yù)浸料和沖壓形成了一體化的結(jié)構(gòu)，這個是金屬和復(fù)合材料混雜的方法。還有一類是屬于工程塑料或者是長纖維增強的非連接纖維的復(fù)合材料和連續(xù)纖維復(fù)合材料成型的這種混合結(jié)構(gòu)。

目前碳纖維產(chǎn)能已經(jīng)足夠  來10年需求量將在10萬噸以內(nèi)

從發(fā)展的路程看，復(fù)合材料的量一定會大幅度上升，但任何一種材料不可能獨霸天下。飛機用到現(xiàn)在，復(fù)合材料最大用到了50%，鋁合金、鋼一樣在里頭發(fā)揮它的作用。但是五到十年之內(nèi)，一定會有增加。 但一定程度上，完全替代不太現(xiàn)實。因為當(dāng)年在飛機考慮復(fù)材應(yīng)用的時候，同樣和汽車現(xiàn)在思考的問題是一模一樣，這個問題在二、三十年前飛機行業(yè)討論得非常激烈，一定會增加量，但絕不會替代。

產(chǎn)能的擴大取決于這個行業(yè)帶動力有多少。從國內(nèi)碳纖維總體產(chǎn)能之和，統(tǒng)計下來大家報的產(chǎn)能大概在6到7萬噸?，F(xiàn)在全球2015年碳纖維消耗量就是6到7萬噸。也就是說，中國現(xiàn)在碳纖維的產(chǎn)能都發(fā)揮出來夠全世界用了。碳纖維產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于汽車行業(yè)的需求，汽車近幾年不會有帶動超過7萬噸。

至于未來，李宏遠(yuǎn)認(rèn)為十年之內(nèi)，車上碳纖維的需求量應(yīng)該在10萬噸以內(nèi)，汽車行業(yè)不會給大家太多的驚喜。國內(nèi)現(xiàn)在航空航天用的碳纖維實際上大部分都來自于一家，因為這個驗證周期非常長。從民用領(lǐng)域的角度來講，兩個標(biāo)準(zhǔn)：性能滿足要求，成本可接受。那么現(xiàn)在這個產(chǎn)能應(yīng)該很多家存在問題。因為大家投的是小絲數(shù)，用的工藝方法是綁絲，速度不可能大幅度提高的，在國內(nèi)僅有三家以內(nèi)采用干噴濕紡。從汽車這塊低成本和應(yīng)用這塊，大家投的技術(shù)路線和方法也存在很多問題。

返回第一電動網(wǎng)首頁 >