復(fù)合材料在新能源汽車上的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

寂靜天花板

電動(dòng)化,、智能化,、輕量化——汽車三大趨勢(shì)中,，前二者是熱點(diǎn)話題，輕量化相對(duì)冷清,，產(chǎn)業(yè)進(jìn)展也不為外界熟知,。日前，中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司（下稱中航工業(yè)復(fù)材）副總經(jīng)理李宏運(yùn)在公開(kāi)課上介紹了復(fù)合材料的特性及應(yīng)用前景,，以及在汽車特別是新能源汽車上的應(yīng)用與挑戰(zhàn),。
李宏運(yùn)認(rèn)為，復(fù)合材料是推廣新能源汽車應(yīng)用的一把金鑰匙,。復(fù)合材料的技術(shù)和工藝已經(jīng)足以規(guī)�,；瘧�(yīng)用，并且輕量化能彌補(bǔ)動(dòng)力電池能量密度的不足,，續(xù)航里程得以延長(zhǎng),，因此復(fù)合材料與新能源汽車的結(jié)合是大有裨益的。
復(fù)合材料破解里程難題
' _! O3 g4 _; e- @在中航工業(yè)復(fù)材官網(wǎng)的產(chǎn)品列表中,，最大個(gè)的一個(gè)是電動(dòng)大巴整體車身,。
' x; q# b  [7 j  H. C/ g這是中航工業(yè)復(fù)材目前在汽車輕量化上集大成的一個(gè)樣板——電動(dòng)大巴車身。采用復(fù)合材料之后,，大巴純車身減重2.4噸,，如果再與有輕量化的電機(jī)、電控,、電池的整車廠家合作,，整車能減重5噸多，達(dá)到8.5噸左右,。只裝載3噸左右的電池,，一次充電的行駛里程就可以到500公里。
當(dāng)前電動(dòng)大巴里程不足,，解決之道往往是加電池,，這就造成了死循環(huán)：里程不夠——加裝電池——車重增加——續(xù)航變短。李宏運(yùn)認(rèn)為,，復(fù)合材料的應(yīng)用能夠平衡各種約束,，是打破上述循環(huán)的利器。
“以12米電動(dòng)大巴為例,，整備質(zhì)量13.87噸,，動(dòng)力電池質(zhì)量3.2噸，純電續(xù)航里程300公里,�,！崩詈赀\(yùn)說(shuō)，“如果要做500公里的車,，要再裝上五六噸的電池,，一是車變重了，電耗更大；二是車內(nèi)空間全占了,。但我現(xiàn)在的車身,，減了2噸電池，續(xù)航里程也是500公里,，空間也出來(lái)了——低地板或者是很大的行李艙,，都沒(méi)問(wèn)題�,！�
/ |3 U/ l+ x& A$ v! C& |那么成本會(huì)不會(huì)急劇上升,？李宏運(yùn)說(shuō)，車身造價(jià)肯定會(huì)增加,，復(fù)合材料車身可能會(huì)比鋁合金車身要翻一倍,，但是整車的成本并不一定增長(zhǎng)很多。因?yàn)殡姵爻杀敬蠓�下��,，“電池一噸起碼要20萬(wàn)吧,。”
( R8 I4 W+ V( Y. H李宏運(yùn)透露,，應(yīng)用這一車身的一款電動(dòng)大巴目前在中國(guó)汽車研究中心測(cè)試,，也會(huì)爭(zhēng)取上工信部公告。
/ l8 s+ E0 h) Q) r# k/ c與航空復(fù)合材料技術(shù)同源
用復(fù)合材料替代鋼材,、合金鋼,，從而降低車輛的質(zhì)量，提高效率節(jié)約能源,，但前提是：復(fù)合材料能夠替代鋼材嗎,？
3 |/ H9 O% d3 S/ m李宏運(yùn)介紹說(shuō)，碳纖維和樹脂復(fù)合到一起的時(shí)候,，樹脂是基體,，碳纖維是增強(qiáng)體，強(qiáng)度,、輕量化表現(xiàn)都好很多,。“我們T300級(jí)的碳纖維復(fù)合材料,，是標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的,，不是最高檔的，拉伸強(qiáng)度為3500 MPA,，是鋼的7-9倍,。”
" R/ i. t  u. e, N& C) r2 ?與此同時(shí),，碳纖維材料的密度是1.7g/cm3,，做成復(fù)合材料以后的密度為1.5 g/cm3左右,。而鋼的密度一般要到7.8 g/cm3,�,！皩�(duì)汽車的減重效果非常明顯，和一般鋼件相比,，減重超過(guò)50%以上,。和鋁合金相比，減重也要達(dá)到30%以上,�,！�
李宏運(yùn)介紹，復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,�,！笆紫仁窃诟采w件上，四門兩蓋(四個(gè)車門,，引擎蓋和后備箱蓋),，是非承力結(jié)構(gòu)。第二步要往次承力結(jié)構(gòu),，像現(xiàn)在的寶馬i3的車身結(jié)構(gòu),。再往下發(fā)展就要用到主承力結(jié)構(gòu)，包括傳動(dòng)軸,、底盤,，還有輪轂等�,！�
- K4 @( x1 X3 z2 [: k6 Q+ q李宏運(yùn)透露,，該公司已經(jīng)向某些國(guó)內(nèi)知名車企交付了碳纖維前艙蓋，也在和一汽,、北汽等設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)覆蓋件,，除了發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、后備箱蓋,，還有裝飾板,、尾翼、前圍,、后圍等,。
6 r/ w9 B9 W& R/ T% ~中航工業(yè)復(fù)材的汽車用復(fù)合材料，并非無(wú)緣之木,。此前,，該公司在航空復(fù)合材料的研究應(yīng)用上，已經(jīng)多年,。中航工業(yè)復(fù)材是中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司所屬企業(yè),，整合中航工業(yè)北京航空材料研究院(621所)和北京航空制造工程研究所(625所)復(fù)合材料專業(yè)后組建,。該公司制造的航空復(fù)合材料，已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于中國(guó)的航空領(lǐng)域,。李宏運(yùn)此前長(zhǎng)期擔(dān)任621所的技術(shù)帶頭人,，是碳纖維材料航空應(yīng)用研究的學(xué)術(shù)帶頭人之一。
復(fù)合材料汽車應(yīng)用需“一條龍”
5 c, R6 p* ?1 x2013年7月,，寶馬正式發(fā)布首款量產(chǎn)電動(dòng)車i3,，除了電力驅(qū)動(dòng)，大量運(yùn)用的碳纖維材料也讓世人一驚,。其乘員座艙模塊由全碳纖維復(fù)合材料制造,，艙內(nèi)也大量運(yùn)用碳纖維復(fù)合材料，使得這款電動(dòng)車的整備質(zhì)量?jī)H為1195公斤,，續(xù)航里程可達(dá)160公里,，百公里加速僅需7.2秒。
* m* Z/ N, t& J- X( c那么中國(guó)的車企能否也采用類似的材料和工藝來(lái)造車,？李宏運(yùn)表示,，要如此大規(guī)模的使用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，涉及產(chǎn)業(yè)鏈上的各家企業(yè),�,！氨仨毷钦�車的制造商牽引，從設(shè)計(jì)開(kāi)始,，統(tǒng)籌考慮這個(gè)事情,，后面像零部件制造領(lǐng)域的、材料領(lǐng)域的企業(yè)都得配合起來(lái),�,！�
- Z5 U$ O& q1 {2 @. G5 N“從設(shè)計(jì)技術(shù)、材料技術(shù),、制造和工藝裝備以及考核驗(yàn)證上,，中國(guó)的復(fù)合材料應(yīng)用都存在很多的差距。傳統(tǒng)汽車設(shè)計(jì)能力基本是以金屬材料為基礎(chǔ)的,，對(duì)復(fù)合材料怎么去設(shè)計(jì)怎么應(yīng)用,，沒(méi)有太多的概念。而復(fù)合材料的構(gòu)件制造廠商,，目前都不是批量化的水平,，很多都是手工作坊式的在做�,！�
5 a  a4 I/ V' i9 I更大的問(wèn)題是產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系,。“復(fù)合材料制造和設(shè)計(jì)結(jié)合不起來(lái),。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的銜接非常松散,，各做各的,。碳纖維想從材料一直做到車。做復(fù)合材料的企業(yè)也想恨不得全吃了,。做汽車行業(yè)也想什么都做,，但是產(chǎn)業(yè)鏈中間的結(jié)合，沒(méi)有人做,�,！�
中航工業(yè)復(fù)材目前具備零部件的設(shè)計(jì)能力，也有材料的研發(fā)和制造工藝,。如果與汽車整車廠結(jié)合起來(lái)，能把這條產(chǎn)業(yè)鏈串起來(lái),�,！叭绻�說(shuō)是一條龍的話，整車廠是龍頭,，復(fù)材公司要起到龍身的作用,，下游的碳纖維廠家作為龍尾支撐，這樣一條龍才舞得起來(lái),�,！�
中航工業(yè)復(fù)材目前已準(zhǔn)備好了一個(gè)商業(yè)模式。李宏運(yùn)介紹,，“整車廠只需要將總體要求告訴我們,，我們做設(shè)計(jì)，推薦材料,，研發(fā)工藝,，包括技術(shù)文件開(kāi)發(fā)——這都是解決方案了。小批生產(chǎn)時(shí),，就在中航工業(yè)復(fù)材組建示范線,，供幾萬(wàn)件級(jí)的零部件。將來(lái)真的需要量產(chǎn),，比如說(shuō)十萬(wàn)輛的車,，就在示范線的基礎(chǔ)上做成一套大的生產(chǎn)線。車企可以選擇入股,，或者購(gòu)買外遷,。”
! q$ O7 ^6 ]6 w, k目前中航工業(yè)復(fù)材已經(jīng)在設(shè)計(jì)建設(shè)這樣的生產(chǎn)線,。該公司在復(fù)合材料中間材料上,，已經(jīng)有了產(chǎn)能準(zhǔn)備，預(yù)浸料可年產(chǎn)300萬(wàn)平米,，樹脂可年產(chǎn)600噸,。預(yù)浸料是樹脂和纖維復(fù)合結(jié)合而成,，是碳纖維部件的中間材料。
, t5 [8 Q0 ]" ~3 [# @+ a8 A( h李宏運(yùn)觀察,，中國(guó)車企對(duì)碳纖維復(fù)合材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)能力及成本比較擔(dān)憂,。對(duì)此，中航復(fù)材要扮演復(fù)合材料的高端技術(shù)研發(fā)領(lǐng)頭人,，推動(dòng)復(fù)合材料應(yīng)用,，同時(shí)創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)管理模式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展,�,！皬�(fù)合材料應(yīng)用，不推是不進(jìn)的,。所以我們一定幫著應(yīng)用行業(yè)解決技術(shù)問(wèn)題,，解決產(chǎn)業(yè)鏈上下游的銜接問(wèn)題，解決產(chǎn)能問(wèn)題,，這是我們這個(gè)公司的一個(gè)戰(zhàn)略,。”

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國(guó)運(yùn)昌久

大神好,，俺最近在看PDCPD,,聚雙環(huán)戊二烯,。輕量化，想代理呢,，比較猶豫,，再看相關(guān)資料，翻墻也翻不出去

zzgghh17

續(xù)航最重要