汽車減重節能催生巨大蛋糕 2016年或成碳纖維應用4.0元年
業界普遍認為，汽車的輕量化是降低排放、節約能源的有效途徑。而這不僅限于傳統汽車，日前，接受《證券日報》記者采訪的康得復材常務副總裁張保平介紹，由于電池技術等方面限制，現在的新能源汽車行駛里程相對較短，因此國內相關政策要求，到2017年新能源汽車通過應用新材料實現車身減重25%、到2020年實現車身減重30%的目標。
在張保平看來，要實現上述車身減重目標，碳纖維復合材料的大量應用是目前唯一的選擇。“而2016年可以說是碳纖維復合材料應用4.0時代的元年。”張保平稱。
契合汽車減重需求
碳纖維優勢凸顯
之所以把2016年稱為“碳纖維復合材料應用4.0時代的元年”，張保平解釋，“每年法國巴黎JEC國際復合材料展覽會，是復合材料發展方向的風向標。與此前多以原材料、設備及工藝技術的展示為主不同，今年JEC展會則以適用于批量生產復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量大大超越往屆。由此可見，碳纖維復合材料在汽車行業的應用已經成為熱點。此外，寶馬在擁有全碳纖維結構乘員艙的i3和i8批量投產后，又于2015年推出了碳纖維和金屬混合結構車身的新BMW 7系，為普通汽車輕量化提供了更多的解決方向，也將極大促進碳纖維輕量化的發展速度”。
在國內，根據我國十三五規劃及《制造2025》，2025年，新能源汽車年銷量將達到汽車市場需求總量的20%，約500萬輛。加之傳統汽車的巨大市場，促使我國碳纖維行業迅速興起。
KDX歐洲復合材料研發中心教授Klaus Drechsler向《證券日報》記者介紹，碳纖維較早應用于F1賽車，由于碳纖維車身較輕，抗沖擊能力強，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，更是掀起了汽車碳纖維輕量化的大潮。“相比傳統車用材料，碳纖維具備得天獨厚的優勢。”KDX-Roding歐洲汽車設計中心聯合總裁Robert Maier向《證券日報》記者介紹，“碳纖維具有更高的比強度、比剛度，不僅帶來節省能源、增加續航里程，提升性能的好處，還可以提高車輛的舒適性、穩定性、安全性和可靠性。”
據悉，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現下移，提升了汽車操縱穩定性，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。
這除了進一步保證汽車運行的安全、穩定外，碳纖維還具有更高的震動阻尼，可提高整車疲勞強度?；诂F有的碳纖維成型工藝，可使車身開發實現集成化，大大減少了零件的種類，減少裝配難度和工作強度。
成本仍是阻礙
國內碳纖維產業謀突破
當然，的碳纖維行業也面臨不少的問題，先，與金屬材料相比，碳纖維材料更貴，這制約了其在汽車領域的應用發展，尤其是對于低端汽車品牌而言，價格波動十分敏感。
康得復材副總裁何鵬博士坦言，碳纖維大的問題仍然是成本。他向《證券日報》記者介紹，“當然我們也要從多方面來看，比如，材料費用與金屬相比，確實成本比較高，但與此同時，我們可以運用碳纖維的優點進行整個車的集成設計。換言之，如果我們只用一點一點碳纖維替換，成本上不具有優勢，而如果有好的設計，我們可以把傳統金屬車身250個到300個零部件縮減到50個到60個，那么，這樣我們就節約了很多制造、組裝過程”。
從產業角度來看，碳纖維輕量化產業發展也面臨多重挑戰。先，在設計方面，國內人才和資源比較少，特別是從事過碳纖維汽車量產部件設計的人才非常缺乏。其次，在生產工藝方面，傳統的航空航天領域的工藝，生產效率低，產品一致性差，無法滿足汽車規?；a的要求。還需要特別指出的是，汽車碳纖維零部件生產需要研發、設計、大規模生產的一體化能力，要求企業擁有非常高的綜合實力。
何鵬博士介紹說，對于這些問題，“我們整合了優勢資源，打造了從碳纖維、輕量化設計、材料工藝研發、規模生產技術保障到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，與研究水平的德國慕尼黑工業大學碳纖維復合材料研究所合作建立康得新歐洲復合材料研發中心；2015年，康得集團與德國GFG公司就投資4.5億歐元建設“新能源電動汽車碳纖維復合材料車體以及部件產業化項目”簽署協議。而早在此前的2013年，康得集團就開始在河北廊坊建設了年產5100噸高性能碳纖維的生產基地——中安信科技有限公司。
對于生產工藝，何鵬博士介紹說：在編織上，我們采用國際一流的多軸向經編設備和編織設備，工作效率遠超國內設備；HP-RTM工藝全自動化生產線是來自歐洲的新型設備，產品尺寸精度高且穩定，生產周期更短；濕法工藝采用歐洲先進的自動化生產線設備，整個成型周期在3分鐘以內；康得復材Surface-RTM工藝可以進行批量化生產，該技術可使得零件達到A級表面，無需進行表面處理直接噴涂面漆，大大節省后續的周期和成本。
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在張保平看來，要實現上述車身減重目標，碳纖維復合材料的大量應用是目前唯一的選擇。“而2016年可以說是碳纖維復合材料應用4.0時代的元年。”張保平稱。
契合汽車減重需求
碳纖維優勢凸顯
之所以把2016年稱為“碳纖維復合材料應用4.0時代的元年”，張保平解釋，“每年法國巴黎JEC國際復合材料展覽會，是復合材料發展方向的風向標。與此前多以原材料、設備及工藝技術的展示為主不同，今年JEC展會則以適用于批量生產復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量大大超越往屆。由此可見，碳纖維復合材料在汽車行業的應用已經成為熱點。此外，寶馬在擁有全碳纖維結構乘員艙的i3和i8批量投產后，又于2015年推出了碳纖維和金屬混合結構車身的新BMW 7系，為普通汽車輕量化提供了更多的解決方向，也將極大促進碳纖維輕量化的發展速度”。
在國內，根據我國十三五規劃及《制造2025》，2025年，新能源汽車年銷量將達到汽車市場需求總量的20%，約500萬輛。加之傳統汽車的巨大市場，促使我國碳纖維行業迅速興起。
KDX歐洲復合材料研發中心教授Klaus Drechsler向《證券日報》記者介紹，碳纖維較早應用于F1賽車，由于碳纖維車身較輕，抗沖擊能力強，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，更是掀起了汽車碳纖維輕量化的大潮。“相比傳統車用材料，碳纖維具備得天獨厚的優勢。”KDX-Roding歐洲汽車設計中心聯合總裁Robert Maier向《證券日報》記者介紹，“碳纖維具有更高的比強度、比剛度，不僅帶來節省能源、增加續航里程，提升性能的好處，還可以提高車輛的舒適性、穩定性、安全性和可靠性。”
據悉，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現下移，提升了汽車操縱穩定性，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。
這除了進一步保證汽車運行的安全、穩定外，碳纖維還具有更高的震動阻尼，可提高整車疲勞強度?；诂F有的碳纖維成型工藝，可使車身開發實現集成化，大大減少了零件的種類，減少裝配難度和工作強度。
成本仍是阻礙
國內碳纖維產業謀突破
當然，的碳纖維行業也面臨不少的問題，先，與金屬材料相比，碳纖維材料更貴，這制約了其在汽車領域的應用發展，尤其是對于低端汽車品牌而言，價格波動十分敏感。
康得復材副總裁何鵬博士坦言，碳纖維大的問題仍然是成本。他向《證券日報》記者介紹，“當然我們也要從多方面來看，比如，材料費用與金屬相比，確實成本比較高，但與此同時，我們可以運用碳纖維的優點進行整個車的集成設計。換言之，如果我們只用一點一點碳纖維替換，成本上不具有優勢，而如果有好的設計，我們可以把傳統金屬車身250個到300個零部件縮減到50個到60個，那么，這樣我們就節約了很多制造、組裝過程”。
從產業角度來看，碳纖維輕量化產業發展也面臨多重挑戰。先，在設計方面，國內人才和資源比較少，特別是從事過碳纖維汽車量產部件設計的人才非常缺乏。其次，在生產工藝方面，傳統的航空航天領域的工藝，生產效率低，產品一致性差，無法滿足汽車規?；a的要求。還需要特別指出的是，汽車碳纖維零部件生產需要研發、設計、大規模生產的一體化能力，要求企業擁有非常高的綜合實力。
何鵬博士介紹說，對于這些問題，“我們整合了優勢資源，打造了從碳纖維、輕量化設計、材料工藝研發、規模生產技術保障到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，與研究水平的德國慕尼黑工業大學碳纖維復合材料研究所合作建立康得新歐洲復合材料研發中心；2015年，康得集團與德國GFG公司就投資4.5億歐元建設“新能源電動汽車碳纖維復合材料車體以及部件產業化項目”簽署協議。而早在此前的2013年，康得集團就開始在河北廊坊建設了年產5100噸高性能碳纖維的生產基地——中安信科技有限公司。
對于生產工藝，何鵬博士介紹說：在編織上，我們采用國際一流的多軸向經編設備和編織設備，工作效率遠超國內設備；HP-RTM工藝全自動化生產線是來自歐洲的新型設備，產品尺寸精度高且穩定，生產周期更短；濕法工藝采用歐洲先進的自動化生產線設備，整個成型周期在3分鐘以內；康得復材Surface-RTM工藝可以進行批量化生產，該技術可使得零件達到A級表面，無需進行表面處理直接噴涂面漆，大大節省后續的周期和成本。
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