碳纤维材料助力汽车轻量化发展

发布时间:2016-08-02 14:27

随着碳纤维的优势特性被越来越多的人所关注和了解,航空、军备、机器人制造、轻轨交通等多个领域的应用式开发蜂拥而上,使得国内碳纤维生产线建 设异常热闹。特别是在汽车制造领域,“碳纤维热”已呈燎原之势。但是,碳纤维作为新兴战略性产业中的一种重要材料,其在汽车制造领域受热捧的背后还有很多 深层含义值得我们去解读。
  
汽车轻量化的趋势造成了碳纤维材料的“炙手可热”

 几年前,宝马在日本大量销售的采用尖端材料的EV(纯电动汽车)“i3”,其宣传口号就是“碳纤维电动”。该车使用碳纤维取代了车体材料中过去最常用的钢铁。碳纤维以仅有钢铁四分之一的重量,实现了足够的强度和耐久性。对于充电一次驾驶距离嫌短的EV等环保车,轻量化是最重要的课题。
碳纤维复合材料主要凭借两个优势进攻汽车制造领域,一是模块化生产,碳纤维复合材料具有良好的可塑性,可加工成各种零部件,也可以制成一体 式的整体结构。对多个部件的一次性加工成型,不仅缩短了加工时间、降低了成本,并且能保证更高的精度。二是生产工艺-树脂转移模塑成型(RTM)技术的发 展应用,能大幅提高零件成型速度,将传统成型的几天时间缩短为几分钟,具有效率高、成本低、绿色环保等优点。宝马、奥迪、帝人等公司都已试验或运用了此项 技术。一些技术发展较快的碳纤维加工企业还能采用更新的成型技术使碳纤维产品达到A级表面的要求,拓展碳纤维复合材料的使用范围。
        但是目前国内的碳纤维加工企业良莠不齐,大多还处于摸索阶段,在生产标准和技术研发水平上很难达到客户的理想水平,这在很大程度上局限了碳纤维产品在汽车制造领域的广泛应用。在行业内起步较早的无锡威盛新材料有 限公司的技术总监坦言:“从未来发展趋势上看,汽车制造行业对碳纤维零部件有很大需求,但是碳纤维产品的制造方必须要结合这些行业的实际需求,提升自身的 生产能力,将碳纤维技术真正融入到该领域中去,这就需要双方在产品研发上做更深层次的交流合作”。日前,该企业为国内某家汽车主机厂研发的碳纤维低速吸能 盒已进入试样阶段,此外该企业研发的阻燃增韧碳纤维材料,填补了国内此项目的技术空白,在轨道车辆的车身及车厢设施方面应用非常广泛,有效发挥了碳纤维制 品在结构减重方面的突出优势。
        近日,欧洲汽车轻量化技术联盟理事、意大利APS公司合伙人、碳略新材科技 CEO宋廷瑞博士在2016第二届碳纤维及其复合材料技术与应用研讨会发表了题为《汽车碳时代,复合材料支撑汽车产业革命》的演说,再一次论证了碳纤维及 其复合材料对汽车产业的历史意义。但是在这股“碳纤维热”的背后,我们必须清醒地认识到,如果没有系统化的开发,没有足够丰富的生产经验,没有积极应对市 场需求的研发队伍是很难在短时间内将这种“热”传导到汽车制造领域,为汽车行业带来有影响性的革新力量,这也需要碳纤维生产方和客户方需要深入考虑的问题。