康得復材總裁謝富原做客網高端訪談

       4月25日,北京國際汽車展覽會正式拉開帷幕,康得復材總裁謝富原先生應邀做客網駐北京車展現場的視頻直播間,和廣大網友暢聊碳纖維復合材料在汽車上的應用和發展,贏得廣泛關注。

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  主持人:大家好,歡迎關注網視頻訪談,我是王婕。我在北京車展現場,現在作客我們訪談的嘉賓是康得復材總裁謝富原,謝總,歡迎您!
  謝富原:主持人,觀眾朋友大家好。
  主持人:謝總,我們知道您是復合材料的專家,先給我們介紹一下復合材料吧?
  謝富原:好的,復合材料說起來離我們生活很遠,但是實際上它離我們生活很近。復合材料如果從概念上來講,它是由兩種材料發揮各自材料的優勢,然后形成了一種新材料,這種材料它分為基體材料和增強材料,增強材料主要是給復合材料提供結構、強度、剛度,基體主要是起到粘接的作用,把增強材料粘接到一塊。增強材料一般是由纖維組成的,有碳纖維、有玻璃纖維,有凱夫拉纖維等等。這個基體有金屬和非金屬的,我們生活中通常用的很多的復合材料的基體,主要是樹脂。
  大家對復合材料覺得好像不理解,實際上舉一個簡單的例子,在生活中,我們早比如說農村建房子,需要干打壘,用泥巴和草組成的干打壘的結構,實際上它就是復合材料。我們在建筑材料里邊鋼筋水泥的組成,實際上它本身也是一種復材,但是這種復合材料它是建筑上的,低檔的。
  我們現在講的復合材料實際上叫先進復合材料,就是以碳纖維增強體為主的樹脂基復合材料。這種材料有幾個優點。,它的比強度、比模量比較高,因為它的比重是1.5g/cm3左右,我們知道鋼是7.8g/cm3,鋁合金2.7g/cm3。另外一個,它本身的單向性能又很高,所以它的比強度、比模量都很高,它跟鋼結構相比可以減重50%到60%,跟鋁合金相比可以減重30%左右,這是材料本身的性能帶來的優勢。
  同時,它有一個優點是——可設計,因為它是各向異性的材料。對金屬材料來講,它是各向同性的,各向同性的材料帶來的問題就是,你在材料選定以后,在做設計的時候,材料性能不變了。但是復合材料的特點是什么?在你選定這個材料以后,你在做結構設計的時候,在不同的方向上可以多加一些單向的結構,可以通過設計來提高材料的性能。第二個優點,它還可以做整體化結構。咱們知道金屬結構一般來講零件很多,通過焊接,機械連接的方式把它組合起來。復合材料可以做整體化結構,這樣一次成型就把結構做出來了。所以不需要再額外地連接,也一樣能夠提高它的整體受載,來減低重量。
  所以復合材料這樣眾多的優點使它早的時候在航空領域是應用得廣泛的。當時70年代的時候,各國都在發展復合材料,但是主要用在軍機上,軍機是作戰用的,對它來講必須性能,否則打仗沒有第二。所以雖然當時復合材料很昂貴,但是各國也是不遺余力地發展這個技術。而且當年的復合材料對是禁運的,而且不跟進行技術交流。
  我們通過近30年的發展,實際上我們現在在軍用復合材料上,我們的技術已經很先進了,絕不落后于他們,而且能夠自主保障。同時,復合材料在90年代以后開始進入民機使用,就把軍用的優勢通過產業化發展,它的成本降低,在航空民機領域大量使用。咱們知道波音787,它的結構的50%都是由復合材料制造。所有你坐飛機的時候,你看到飛機外部的,包括機身、機翼、垂尾、平尾等等這些等等,全是碳纖維復合材料。A350也是,它的52%是采用復合材料。但是隨著技術的發展和產業化不斷地拓展,實際上現在慢慢地開始向各領域推廣。
  主持人:您剛剛介紹到我們的復合材料應用非常廣泛,而且我也知道,您之前也是在航空領域從事這一塊的研究,現在轉到我們汽車圈是什么原因呢?
  謝富原:這個說起來是一個偶遇,實際上當年我在做航空復合材料的時候就一直在想這個問題,因為它的成本很高,如何把這樣一個好材料用到民用上去,如何降低成本來解決產業化的問題。當年我們組建中航復材的時候,我當時選的個民用的產品就是汽車復合材料的研究工作。
  我們就做了很多這方面的研究工作,但是商業模式不行。有一個偶遇,我碰到了鐘玉先生,他跟我講他在搭建一個碳纖維復合材料的全產業鏈,通過商業模式、研發技術的發展,來解決產業化的問題,實現在民用領域的大量應用的工作。鐘玉先生的思路很好,他是一個戰略家、企業家,他比我們想得還要深遠,如果這個模式可以,我就來試一試,所以當時就到了康得復材來做這樣一件事情。
  主持人:是有這樣的契機在的。
  謝富原:對,主要是我們有一個產業報國的想法,因為碳纖維材料國外對我們是禁運的,國內做不起來,如何把這個產業帶動起來,實際上是我們做材料人的一個夢想。這么多年我們也在想,如何能夠跟國外競爭。現在你也清楚,實際上中美貿易戰打的就是高科技,實際上碳纖維復合材料本身就是戰略新興產業,而且對戰略支撐非常重要,所以我們也希望通過我們的實踐能讓我國的這個行業真正地走到的前列。
  主持人:就是在未來我們在汽車圈會做哪些工作呢?
  謝富原:是這樣,因為復合材料這樣眾多的優點,大家很清楚,2013、2014年寶馬推出了i3、i8,全復合材料的電動汽車,這對上汽車企業振動很大,它開啟了汽車材料的新時代。
  碳纖維復合材料在飛機行業里面這樣大的應用,實際它在汽車方面也是同樣可以大范圍的推廣,但是要解決幾個方面的問題:
  個是技術,你如何能夠把復合材料的工藝技術實現它的規?;⒌统杀镜闹圃?,而且質量穩定性要很高,因為汽車要求產品質量很高。
  另外一個,如何能把這個產業模式帶動起來。尤其近發布了很多的產業政策,例如說節能減排的要求,還有新能源車的要求,因為環境的問題等等。要解決這些節能減排的問題,要解決新能源車的問題,實際上很多很關鍵的問題在于輕量化,如果不解決輕量化是沒辦法實現汽車節能減排的目標的,我們要求2025年每百公里油耗降低到5升。2030年要降到4.2升。所以這些要求對汽車的結構提出很高的要求,這恰恰需要一個在汽車領域里材料的變革。
  我們知道造車原來以鋼為主,鋼鐵它的比重還是比較重的,雖然它的絕對強度、剛度比鋁高,但是從比強度、比模量來講,它沒有鋁好,后來就有造全鋁車的技術,大家就開始輕量化地搞全鋁。但是全鋁車如果跟復合材料相比,實際上它屬于第二代的產業,真正終的材料應該是碳纖維復合材料,它比鋁來講還可以減重30%,比鋼來講還可以減重60%。
  到目前為止,尤其是碳纖維的性能的發揮上,目前只用到了它理論強度值的10%左右,跟它理論的模量相比,我們現在只用了它50%的潛能。實際上它有很大的發展空間。鋼也好、鋁也好,這些材料經過上百年的、幾十年的發展,實際它的性能提升的空間很小,所以從未來長遠來看,造車終要達到減重輕量化,唯一的解決途徑就是做碳纖維復合材料車。
  主持人:我們也希望我們在汽車領域的應用,能夠把碳纖維復合材料應用進去。也感謝今天謝總對我們帶來的分享,也讓我們更好地了解到這個領域,也感謝各位網友的關注。今天的節目就到這,再會!
  謝富原:好,謝謝。