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CFRP碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是汽車(chē)輕量化必由之路

發(fā)布時(shí)間:2016-04-17 | 來(lái)源: | 作者:

  全球資源和環(huán)境的雙重壓力,各國(guó)日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),使汽車(chē)輕量化已經(jīng)迫在眉睫。十三五規(guī)劃及《中國(guó)制造2025》要求,到2020年,中國(guó)新能源汽車(chē)年銷(xiāo)量將達(dá)到汽車(chē)市場(chǎng)需求總量的20%,約500萬(wàn)輛。同時(shí)根據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)政策要求,到2017年,新能源汽車(chē)要通過(guò)使用輕量化復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)車(chē)身較大幅度減重的目標(biāo),這就給諸多材料企業(yè)帶來(lái)了較大了空間和機(jī)會(huì)。

  作為一種輕量化材料,CFRP(碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)以其輕質(zhì)高強(qiáng)等優(yōu)異性能被譽(yù)為材料領(lǐng)域皇冠上的明珠,是新能源汽車(chē)“輕量化”最有效的解決方案,能顯著減輕產(chǎn)品的重量,被稱為提高能源利用效率的理想材料之一,在汽車(chē)輕量化方面發(fā)揮著日益重要的作用。碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用是汽車(chē)輕量化的必由之路,其在汽車(chē)上成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用也必將引領(lǐng)輕量化的大潮。

加工工藝(HP-RTM)

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料零部件

  然該領(lǐng)域的發(fā)展仍然受到諸多因素的制約:首先是設(shè)計(jì)方面,國(guó)內(nèi)在汽車(chē)設(shè)計(jì)方面的人才和資源匱乏,尤其是從事過(guò)碳纖維量產(chǎn)部件設(shè)計(jì)的人才非常稀缺;其次,在生產(chǎn)工藝方面,傳統(tǒng)的航空航天領(lǐng)域的工藝,如熱壓罐、真空導(dǎo)入等,或由于生產(chǎn)效率低(幾十分鐘甚至幾個(gè)小時(shí)制造一個(gè)部件),亦或是制造成本高,無(wú)法適應(yīng)汽車(chē)工業(yè)化生產(chǎn)的需求,因此只有最新的工藝才能滿足汽車(chē)行業(yè)的要求;此外,碳纖維原材料的成本高,極大程度上限制了其在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用。

  因此對(duì)于材料商們來(lái)說(shuō),相較于傳統(tǒng)材料,CFRP這一新材料可謂是“著實(shí)難啃的骨頭”。敢想、敢做是康得一貫的作風(fēng),在困難面前其選擇勇往直前。 2014年10月,康得集團(tuán)董事長(zhǎng)鐘玉先生應(yīng)邀陪同李克強(qiáng)總理訪德,并匯報(bào)了康得碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,得到了中德兩國(guó)總理的高度肯定??档眉瘓F(tuán)作為中國(guó)最具潛力公司之一,高瞻遠(yuǎn)矚,整合全球優(yōu)勢(shì)資源,傾力打造全球唯一、規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的從碳纖維、輕量化設(shè)計(jì),工藝技術(shù)研發(fā)到智能化規(guī)模化生產(chǎn)完整的新能源汽車(chē)碳纖維部件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈??档脼樾履茉雌?chē)產(chǎn)業(yè)提供全方位輕量化解決方案,助力我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超越,引起了業(yè)界的極大關(guān)注。

  而從目前的執(zhí)行情況來(lái)看,康得此舉并非虛張聲勢(shì)。在其現(xiàn)有的生態(tài)鏈布局中記者發(fā)現(xiàn),康得目前已經(jīng)完成了新能源汽車(chē)碳纖維車(chē)體及部件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的布局,覆蓋碳纖維原材料生產(chǎn)、CFRP部件規(guī)?;a(chǎn)、車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工藝研發(fā)。該產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈具體包括:中安信的高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)基地、康得復(fù)合材料的工業(yè)4.0版智能化碳纖維車(chē)體及部件制造基地、歐洲汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)中心和歐洲復(fù)合材料研發(fā)中心、以及德國(guó)Fritzmeier公司的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)支持。

  其中,為彌補(bǔ)我國(guó)輕量化設(shè)計(jì)的短板,康得與全球與除寶馬公司之外,全球范圍內(nèi)唯一擁有規(guī)模化生產(chǎn)碳纖維汽車(chē)部件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的德國(guó)雷丁汽車(chē)設(shè)計(jì)公司,在慕尼黑合資建立KDX-Roding歐洲汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)中心。采用國(guó)際最先進(jìn)的汽車(chē)輕量化理念及設(shè)計(jì)技術(shù),為新能源汽車(chē)提供輕量化的整體解決方案。據(jù)相關(guān)人員介紹,Roding擁有自己的工程設(shè)計(jì)中心及制造工廠,獨(dú)立設(shè)計(jì)研發(fā)并制造了全碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)駕駛艙及覆蓋件跑車(chē)Roding Roadster,同時(shí)為BMWi8系列提供了輕量化設(shè)計(jì)方案。

  另外,其與德國(guó)國(guó)家級(jí)的碳纖維復(fù)合材料研究所(慕尼黑工業(yè)大學(xué)碳纖維研究所)合作建立了KDX歐洲復(fù)合材料研發(fā)中心,以歐洲先進(jìn)的技術(shù)成果為基礎(chǔ),研發(fā)新一代的材料及工藝技術(shù)。據(jù)了解,慕尼黑工業(yè)大學(xué)碳纖維研究所在新能源汽車(chē)復(fù)合材料輕量化領(lǐng)域享有盛名,同時(shí)對(duì)寶馬、奧迪、SGL、GE、空客、歐直等公司提供技術(shù)支持。

  相對(duì)于多數(shù)企業(yè)的“望而卻步”,康得認(rèn)為其也并非鋌而走險(xiǎn),因?yàn)镃FRP領(lǐng)域的巨大發(fā)展前景已毋庸置疑。當(dāng)碳纖維復(fù)合材料部件達(dá)到一定量產(chǎn)后,與金屬相比會(huì)具有一定的優(yōu)勢(shì)。隨著輕量化緊迫性的不斷增強(qiáng),CFRP產(chǎn)品用量勢(shì)必逐年增加,并且從長(zhǎng)期來(lái)看,隨著碳纖維原材料價(jià)格不斷下降以及更高效的制造工藝技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,碳纖維作為汽車(chē)部件材料的競(jìng)爭(zhēng)力只會(huì)越來(lái)越強(qiáng),將會(huì)廣泛的應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè)。

  康得目前已實(shí)現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料部件的高效規(guī)?;a(chǎn),其深信將助推這一增長(zhǎng)。它將自身最大優(yōu)勢(shì)總結(jié)為“全方位”“整合”:“全方位”是指從最初的原材料研發(fā)到輕量化設(shè)計(jì),從原材料供應(yīng)到工業(yè)4.0版智能化生產(chǎn),可提供系列的、完整的交鑰匙工程;“整合”則是指其為彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)短板,充分整合世界范圍內(nèi)資源,將世界優(yōu)秀的人才和先進(jìn)的技術(shù)引進(jìn)來(lái),包括世界范圍一流的設(shè)計(jì)公司、研發(fā)團(tuán)隊(duì)、設(shè)備工裝企業(yè)等,大大縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,降低成本,從而提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。“對(duì)于整個(gè)汽車(chē)行業(yè),康得的新能源汽車(chē)碳纖維車(chē)體及部件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈布局和產(chǎn)品與技術(shù)的突破,不僅能為新能源汽車(chē)同時(shí)可以為傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)提供模塊化、系統(tǒng)化的輕量化解決方案。康得與行業(yè)內(nèi)合作伙伴共同推動(dòng)中國(guó)汽車(chē)輕量化協(xié)同發(fā)展,助力我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。”

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