圓桌對話：復合材料產業化

　　2014(第三屆)國際交通運輸輕量化峰會圍繞復合材料產業化的問題展開了激烈精彩的討論。本次圓桌討論由東華大學研究院副院長余木火先生主持，機械科學研究總院高級顧問陳長年、同濟大學航空航天與力學學院教授黃爭鳴、南京航空航天大學航空宇航學院教授喬新、江蘇恒神纖維材料有限公司高級技術顧問沈真先生參加了此次圓桌討論。
　　余木火：我想請問一下四位先生，復合材料在汽車上的應用，對于來說有什么難點?為什么推動不起來?我們的政府，企業以及消費者應該怎么樣為這個事情做出貢獻呢?
      
　　陳長年：我感覺大的難點是我們不懂復合材料，特別是碳纖維。我們到德國考察回來以后，感覺到復合材料和其他所有的材料大的不同是它的可設計性，我們別的材料從使用者的角度基本上是很少設計，但是復合材料的難關是設計。材料本身具有可設計性，復合材料可以設計成物理性能極高的材料，可以根據零件的不同要求、不同性能進行設計。我們到德國考察大的體會就是使用復合材料要有材料專家，現在汽車廠非常缺材料專家。除此之外，成本高也是一個復合材料產業化的一個問題。
　　黃爭鳴：我非常同意陳教授的意見，我們現在的復合材料，不僅是航空產業還是汽車產業，大的發展瓶頸是缺少懂復合材料的人才。在復合材料領域經常聽到這么一句話“復合材料是一種貴族材料”，我把它再形象地說一下，就是“復合材料力學是力學中的貴族”，因為復合材料是一種結構材料，是一種可設計的材料，其機體必須由復合材料力學設計出來，但是我國在復合材料力學方面非常薄弱。
　　沈真：關于復合材料在汽車行業的應用我前兩年也呼吁過，去年次提出了汽車復合材料原理，于是汽車行業對于碳纖維復合材料開始重視起來，但是前年我講這個事情基本上沒人理。兩年前有一個看法就是碳纖維復合材料，要先把技術準備好了才可以用。但是這個現在看來是不現實的，汽車行業跟碳纖維復合材料行業的專家必須聯合起來，一起攻關。因為汽車行業專家不懂碳纖維復合材料，碳纖維復合材料的專家不懂汽車，所以國際上都是汽車與碳纖維復合材料結成同盟來搞的。還有一個原材料供應的問題，如果不結成同盟的話，要搞碳纖維汽車，那么原材料從哪里來?所以要發展碳纖維汽車必須跟上游產業、供應商聯合攻關。
　　我認為大家對于碳纖維復合材料的認識也有一些誤區，那就是汽車碳纖維復合材料怎么搞的問題，總是說碳纖維復合材料賣不出去，因為汽車碳纖維完全按照航空碳纖維搞的方法是不對的。例如航空用的是G300G3K，而這個汽車上一般是不會用的，汽車行業用的大部分是T700S、12K、24K的?，F在國內碳纖維都是搞航空碳纖維，用在汽車上當然賣不出去，但是汽車上真正需要的碳纖維又沒有生產，這個是大的問題，所以航空、汽車兩個產業界必須聯合起來。還有一個是技術問題，因為設計技術、制造技術主要是集中在航空領域，但是航空領域的工藝技術對汽車行業基本上用不上。
　　汽車生產率很高，一個量產車年產量一百萬臺，靠航空技術根據不行，所以現在寶馬的技術、通用的技術以及豐田的技術根本不是依靠航空技術，必須要開辟新的技術，這個途徑國內過去是空白的，因為搞碳纖維復合材料都是按照航空的工藝走的，而汽車的工藝沒有人研究，但是國外研究了20年解決了這個問題，我們沒有研究就沒有解決，所以這個是很大的問題。
　　余木火：沈真先生剛剛提了兩個問題，個汽車上成型技術一定要有量產的技術，這個是核心的問題。如果一條生產線投兩個億萬下去，一年只能生產2000件，這個是不可能的，所以復合材料的制作技術一定要有重大的革新，用自動化的流水生產線快速地生產，出來以后可以自信地保證每個零件都是合格的，所以這是核心的問題。第二個是提到一個問題，就是一個零件一用就要幾千噸碳纖維材料，我們現在三十幾家碳纖維廠，每家穩定的一千噸是生產不出來的。所以個問題是碳纖維復合材料怎么樣規?；a，如果要規模化生產，的碳纖維復合材料就要2萬噸以上才可以成為產業，現在每家只有200噸在生產是沒有辦法競爭的。
　　喬新：我講一下我個人的觀點，把復合材料用到產品上必須具備設計的支持、工藝的支持和材料的支持。同時具備這三個支持才能夠有效地從事航空工業復合材料結構的設計、維護、修理。因此產品設計的人要學習復合材料的基礎知識，包括復合材料力學，實際上它沒有什么了不起的，它是從木材的成本變過來的，不過計算優化了，各式各樣的先進技術用上去了，包括用軟件以及其他的計算來進行分析、計算。要具備設計還要具備工藝的支持，要把設計的理念和工藝結合起來。前面我聽到并不是把白色的飛機黑色化了就是復合材料用得好，它要減少配件數目，提高工藝質量，有一系列工藝保證，大量批量的生產就是工藝方面的問題。再就是材料本身方面的問題，不同種類的材料用在不同的地方，高貴的材料用在高貴的地方，便宜的材料就用便宜的地方，要用得其所，我的觀點是鐵老大用的高鐵已經用了不少的復合材料在上面了，加以改善，而且還要出口，這都是我們大量使用復合材料的機遇，謝謝大家。
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