碳纤维成汽车厂商必争之地 康得复材引领沉量化未来
2017-04-22 13:59:09
       便正在客岁夏季12月16日至21日,受倒霉气象条件影响,京津冀及周浦地区蒙受了长达6天的“十面霾伏”。不但京津冀,其他6省市深陷“霾”笼,40个城市宣布重净化天气预警,23个城市启动红色预警,17个城市宣布橙色预警,机动车单双号限止,此次雾霾持续时间之少,净化程度之重,已成为频年之最。
 
 
 

       机动车排放是空气污染的罪魁祸首
 
       凭证北京大气PM2.5污染源理会结果,正在PM2.5确当天污染源孝顺中,机动车排放占比31.1%,燃煤占22.4%,工业生产占18.1%,扬尘占14.3%。机动车排放占比最高。
 
       车身沉量化是必经之路
 
       面对如此严峻的形式,中国政府正在几年前便曾制定了汽车节能加排的相关政策。凭证工信部出台的《乘用车燃料消耗量限值》规定,到2015年我国消耗的乘用车匀称燃料消耗量要降至6.9降/百千米,2020年要进一步降至5.0L/百千米。未来,违规排放污染物的车企,将面临包含巨额罚款、行业限制在内的一系列庄重奖励。
 
       钻研数据展现,汽车整车质量每减少100公斤,百千米油耗可降低0.3降到0.6降。关于传统汽车厂商而言,减轻汽车重量是降低排放的最好伎俩,而碳纤维原料的应用是实现汽车沉量化的异曲同工。
 
       虽然,新能源汽车的大规模应用也是降低空气污染的有效途径。正在相关政策的推动和指点下,我国新能源汽车实现了顺势增长。2015年新能源汽车产量达340,471辆,销量331,092辆,同比告别增长3.3倍和3.4倍,实现发生发火性增长。凭证国家企图,到2020年,新能源汽车产销要达200万辆、累计产销量高出500万辆;到2025年,中国新能源汽车年销量要抵达汽车市场需求总量的20%,600万辆。
 
       但诸如续航等瓶颈问题仍是当前发展的一大难题。除电池技术的发展中,车身重量也是影响续航的一大问题。对新能源汽车车身来说,由于应用了特别的高压电,对其安全性要求更高,更加尖酸;正在耐久性能方面,由于电池的重量增加了数百公斤,需求针对车身的耐久性能做特其余假想;整车NVH性能方面,包含整车的密封,车身的组织,更尖酸的防水要求等。每满足上述一个要求皆邑以致车身重量的增加,进而会以致续航里程的减少。而处置惩罚这个问题的方法,车身的沉量化是必经之路。

 
       多原料殽杂车身是发展趋势,碳纤维原料下风隐着
 
       关于沉量化,一样平常有两个方面,一个是新材料的应用,一个是车身结构设计的络绝优化。整体来看车身应用的原料有很多,包含热成型、铝、镁、塑料和碳纤维复合材料。汽车沉量化联盟副秘书长杨洁表示,“如今我们正在议论新能源汽车沉量化的道路,比如,整车包含车身沉量化、全新架构底盘沉量化、电池系统沉量化和车身内外饰与电子电器等;原料方面包含复合材料及成型工艺、沉量铝合金及成型工艺、下强度钢及成型工艺、沉量镁合金及成型工艺等。”可以或许肯定的是多原料殽杂车身是车身沉量化发展的趋势,铝合金、碳纤维复合材料正在车身上的应用正在逐步的增加,歧宝马i3和i8,碳纤维增强复合材料的应用抵达了60%。悉数车身由铝合金的车架和碳纤维复合材料的乘客舱构成,经过历程集成假想,BMW i8的沉量化系数曾抵达0.99,i3是1.26。
 
 

       铝合金及镁合金的应用也是汽车沉量化的路子之一,但缺点是制造工艺啰嗦,焊接及跟尾工艺难度下,腐蚀问题必须投入特别的资本去处置惩罚。如今乌车身应用挤出型材,浇铸工艺和冲压工艺制造的铝合金原料。由于铝合金延展性较差,回弹大,冲压工艺的成型性较差,其冲压模具设计非常重大,以致模具资本非常下。

       碳纤维复合材料具有比强度和比模量是铝合金的数倍到数十倍、萎靡性能下、耐腐蚀、阻尼性能好和可假想性强等优点。正在碰撞安然方面,碳纤维吸能机理与金属差异,正在车辆接受正面撞击时,碳纤维吸能盒是经过历程原料的破裂摧毁而不是金属的屈就吸收能量的,其吸能效果可以或许抵达钢的6倍。加上碳纤维复合材料具有优胜的服从和组织集成下风,传统乌车身200多个零部件以致可以或许由仅仅二十几个零部件替换。整车零部件中重量最大的是车身和底盘,约占总重的 60%,沉量化潜力最大。而关于车身底盘原料的选择,最重要的性能指标是强度和模量。对比各种原料的比模量和比强度,我们便会发现碳纤维性能下风隐着,远优于其余原料。一样寻常来讲应用碳纤维替换钢材可以或许减轻60%左右,替换铝合金可以或许减轻30%左右。
 

       碳纤维规模化应用期远,中国建成碳纤维车体家当4.0智能制造平台
 
       而随着近几年的发展,批产工艺的行进,经过历程应用HP-RTM、Surface-RTM和湿法模压等工艺,使得消耗节拍大幅度提升,实现2-5分钟(HP-RTM工艺),2-3分钟(湿法模压工艺);其余回收4.0智能化全自动生产线,大量应用机器人,消耗效率大大前进,综合生产成本得到进一步着落,更使碳纤维复合材料正在汽车领域的规模化应用变成了可以或许。那其中最成功的案例就是宝马的i3、i8,其成员舱组织悉数应用了碳纤维住手规模化制造;宝马新7系更是大量应用了坐同的碳纤维/金属混合结构,引爆了碳纤维沉量化的大潮,使碳纤维的应用最早进入4.0期间。
 
       不但宝马,世界主要主机厂皆正在碳纤维领域放肆投入。奔驰与东丽竖立合资企业;通用取帝人竖立合资企业;福特,奥迪,大众,兰博基尼等世界着名主机厂也纷纭与各碳纤维消耗企业最早合作。
 
 
质料来源:中银国际-汽车行业碳纤维沉量化专题报告:碳纤维引领汽车沉量化

       荣耀的是,中国正在该领域并没有落后。康得集团、康得新集团整合全球下风资源,完成了碳纤维沉量化生态平台的构造,包含:中安信的碳纤维产业、位于慕尼黑的康得新欧洲复合材料研发中心、康得新雷丁欧洲汽车沉量化假想中心、和德国GFG公司和SGL公司的规模化制造技术支持、康得复合材料的家当4.0版智能化制造工厂,可为整车企业供应从假想、研发、样件试制、检测、小批量消耗到大规模供货的全方位系统的碳纤维沉量化整体解决方案。
 
       作为碳纤维沉量化生态平台中最为关键的一个组成部分,“碳纤维车体家当4.0智能制造平台”包含中安信、研发中心、假想中心和康得复材,实现了从假想、研发到碳纤维及部件柔性制造全过程的信息化;碳纤维及部件消耗自动化、规模化;客户需求天性定制化;供应链、客户协同网络化;产品设计、研发、制造、检测及物流等齐生命周期的智能化。
 
       如今,康得复材家当4.0版智能化制造工厂完成了一期工程,中国尾条家当4.0版碳纤维复合材料智能化生产线曾投产,并具有新一代HP-RTM量产才气。随着二期竖立的最早,到2018年,康得复材将具有全球产能最大、技术最先进、工艺门类最完整的汽车碳纤维复合材料生产线。届时,该工厂年产可达150万件碳纤维复合材料零部件。回收的新一代HP-RTM、湿法工艺将单个部件的成型周期膨胀到2-3分钟左右,实现了碳纤维部件制造的规模化。康得复材还是第一家具备了Surface-RTM住手批量化生产才气的企业,该技术可使零部件抵达A级里面,无需住手里面措置责罚直接喷涂里漆,大大勤俭后续的周期和资本。如今,多家汽车厂商曾与康得复材直立战略合作伙伴关系,并将正在往年一连宣布回收碳纤维复合材料的明星新品汽车。
 
       飞行汽车,碳纤维原料前景有限灼烁
 
       放眼汽车的未来,自动驾驶和人工智能是汽车发展的倾向。届时汽车将被重新定义,其服从和外型都将被颠覆。具德勤调研报告展现:Level4自动驾驶实现今后,车辆之间将实现互联,行驶路子可以或许相互同享,那将大大降低车辆碰撞的几率。车辆正在设计时大概将不需要思考这么下的碰撞要求,而更注重沉量化、节能、用户体验、服从性和更加流线和生态感的外型。汽车将不会局限于移动服从,而附加了多样化的定义:如移动的办公桌,移动的床,移动的餐厅等等。其余车取车之间将能够勾通起来,扩大成员空间,增强车辆服从;多辆车之间勾通起来同享能源,降低风阻,前进稳定性;或是交通由仅正在地面上二维的移动扩展到智慧城市中摩天大楼之间的立体交通。这些颠覆将对传统车身原料和组织提出新的要求,而这些新要求却与碳纤维增强复合材料完美天婚配。
 
 
       如今的城市交通越来越拥堵,每逢拥堵,我皆邑空想汽车可以或许飞起去超越长长的车流。飞行汽车经常出现正在科幻电影中,而现在大概很快便可以或许开进您的车库中。据海外媒体报道,美国联邦航空局究竟批准最著名的飞行汽车制造商之一——Terrafugia公司去对其汽车住手认证。众所周知,碳纤维曾大量应用正在航空领域——从轻型飞机到宽体客机。毫无疑问,让汽车飞起去,也只要大量应用碳纤维,极大的使车身减轻,才能具有飞离空中的条件。可以或许假想飞行汽车无论是正在地广人稀的美国或是正在交通较为拥堵的中国都很有市场前景。
 

       如此看来,碳纤维正在汽车上应用的浪潮势不可挡。只要跟上这个潮流,才气够不被飞速发展的科技远远扔在后面。碳纤维汽车沉量化关于汽车和生态环境有着严峻的意义。信任当路上一半以上汽车都是碳纤维增强复合材料的新能源汽车时,蓝天也会眷顾北方的大地。而康得集团携手康得新集团,整合一流资源打造的全球独一的碳纤维沉量化生态平台和碳纤维车体家当4.0智能制造平台曾为此做好了准备。
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