《盘点 | 2017年碳纤维复材、镁合金、塑料等材质在汽车轻量化实现了哪些突破? | 》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 姜山
  • 发布时间:2017-12-28
  • 近两年,由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

    汽车轻量化是指在保证汽车安全性的前提条件下,对汽车产品进行优化设计,或者使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下,尽可能地降低汽车产品自身重量,达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。

    据实验研究表明,汽车质量每下降10%,可带动油耗下降8%、污染排放减少4%,因此汽车轻量化能够兼顾提高燃油经济性和环保性的双重目标。

    汽车轻量化的途径主要有三个:结构设计的优化、采用轻量化的材料、先进制造工艺。其中,汽车轻量化主要措施则是采用轻质材料。汽车轻量化目前使用的材料主要有:高强钢、、镁合金、碳纤维复材以及塑料。

    如何将汽车“轻量化”概念引入到现有的冲压生产线,是目前亟待解决的问题。今天,新材料在线®就从材料和结构着手为大家盘点2017年汽车轻量化有哪些重大突破,以及解决哪些技术上的难题?

    碳纤维复材:碳纤维是有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的,一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。

    1、旭化成开发出具高强度及轻量化之纤维复合材料

    旭化成公司将树脂混入纤维,开发出具有高强度及轻量化之纤维复合材料,计划正式进军车用材料市场。据称该项复合材料与相互竞争的钢材比较,强度高3-4倍,重量最多可减轻一半,且价格可压低至与钢材相当,预计2019年即可实用化。

    2、日本成功研发世界首个碳纤维增强热塑性复合材料汽车底盘

    日本新能源产业技术综合研发机构(NEDO)与新结构材料技术研究联盟成员单位之一的名古屋大学国立复合材料研究中心成功研发了世界首个碳纤维增强热塑性复合材料汽车底盘。NEDO目标将本次发表的技术成果与其他结构材料的研发相结合,研究多元化材料技术整合异种材料,推动汽车的轻量化发展。

    3、 朗盛Tepex材料进军汽车后座系统轻量化设计领域

    欧洲一家汽车制造商在其越野车的后座系统中采用朗盛Tepex dynalite连续纤维增强热塑性复合材料,意味着朗盛正式进军汽车内饰领域。该制造商在车辆后座中间安装了负载,实现了座位靠背的独立折叠。“这款复合材料可应用到后座系统轻量化设计领域,并具有批量生产应用的巨大潜力。”

    4、丰田普锐斯采用其碳纤维片状成型料制作后舱

    三菱丽阳公布,新款丰田普锐斯插电式混动车采用其碳纤维片状成型料,用于制作后舱车门的门框。片状成型料是一种热固性短切纤维复合材料。由MRC研发的SMC是一种碳纤维增强塑料的中间产物,也是一种碳纤维片状原材料。该SMC的力学性能分布较为均匀,工程师们可借助当前的零部件设计技巧来运用这类碳纤维材料,用于制作分量更轻、强度更高的部件。该产品能够大幅减轻了车身重量、部件性能卓越、成型性出色,能够生产外形复杂的部件,其生产效率足以为量产车型制造部件。

    镁合金:镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金,是目前商用的最轻的金属结构材料。采用镁合金可在使用铝合金的基础上再减轻15%-20%。

    5、日本研发高强度镁合金件 未来或将用于车身件

    日本国立物质材料研究所的研究团队与国立长冈技术科学大学共同研发了新款高强度镁合金板,或将制成工业级锻造合金。该款镁合金的强度比铝合金高,其仅用到常见的金属材料,未来或将成为一款低成本的轻量化车用薄板。若能将其应用到板状合金,预计将对汽车行业产生巨大的影响。

    6、全国首辆12米客车镁合金车身骨架交付银隆

    7月1日,福建坤孚股份有限公司隆重举行——中国首辆12米镁合金客车车身骨架交付仪式。该镁合金车身骨架重仅0.8T,轻量化达50%以上。对这次福建坤孚与银隆客车一起相应全球布局,加大对汽车轻量化的投入,完成了镁合金车身骨架的研发,并联合主机厂将镁合金车身骨架推向市场。【点击查看详情】

    高强钢:高强度钢是指冷轧340MPa、热轧490MPa以上的钢。钢的强度越高,减重效果越好。相对于传统的340MPa的材料,600MPa级的钢种在理论上的减重潜能大约为20%,800MPa的材料减重潜能会提高至30%以上。

    7、东北大学:汽车轻量化钢材研发取得新突破

    东北大学教授许云波团队研发的高强塑积汽车钢在河钢唐钢高强汽车板连退生产线成功下线,力学性能全部达到指标可为汽车减重10%-20%。这标志着我国首次在以“较低冷却速率和一步过时效处理”为特征的传统连续退火生产线上成功研发具有优异力学性能的第三代汽车钢。

    8、AK钢铁公司推出新一代先进高强钢NEXMET 1000 和1200

    AK 钢铁公司对外宣布,其研发的创新性新一代高强钢NEXMET™ 1000 和1200样品现已交付给多家汽车客户进行评估。NEXMET 440EX是AK钢铁公司该系列高强钢中推出的首个新钢种,将提供更高的强度、更好的延展性(延伸率)、更优良的成形性,满足汽车车身和结构件轻量化的应用需求。

    改性塑料:改性塑料,是指在通用塑料和工程塑料的基础上,经过填充、共混、增强等方法加工改性,提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。

    9、保时捷推出全碳纤维塑料车轮

    保时捷推出了一款纯碳纤维增强塑料车轮,车轮的中心采用交织性的碳纤维织物生产而成,通过200多个单独的部件切割、组装而成。该复合材料车轮重达19英镑,比同等铝合金车轮轻20%,但保时捷同时也表示该车轮的坚韧度也比同等车轮高出20%。高强度和轻量化的结合能够大幅度得提高车身性能,让加速和制动表现更好。

    10.国内车企首款塑料尾门板研发成功 重量减轻40%

    汽车制造商奇瑞推出的eQ1电动汽车尾门板内部结构,采用沙特基础工业公司(SABIC)的工程聚烯烃材料,实现减重40%。SABIC的这款STAMAX树脂为长玻纤填充聚丙烯(LGFPP)。与钢材相比,这种低密度材料可以在减轻内尾门板重量的同时,实现所需的刚度。

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    • 2019年11月18-20日,由中共宁乡市委、宁乡市人民政府主办,宁乡高新技术产业园区管理委员会、宁乡市委统战部承办,起点锂电大数据、起点电动网、SNEC新能源企业家俱乐部联合主办的第5届中国(宁乡)新能源企业家年度峰会暨固态电池技术论坛(同期第5届起点金鼎奖颁奖典礼)在长沙宁乡通程温泉大酒店隆重举行。 来自300+电池厂/主机厂 500+材料设备企业领导相聚宁乡,共谋新能源产业发展。 在19日举行的开幕式论坛上,中国工程院院士干勇先生作《新材料与新能源汽车》报告。以下为现场实录: 图:中国工程院院士干勇 尊敬的旭明市长、钟利仁部长、主持人: 非常高兴来参加宁乡新能源产业3.0时代高端论坛,我在几天前刚到长沙参加了新材料协会论坛,上刚刚做了一个报告,是《制造强国的基础能力建设》,因为这是中材办交给工程院的任务,整个制造业发展有新动态和挑战。而新材料与新能源汽车,切合今天的主题,我改的比较匆忙,我是想交流一下。 工程院做工程科技发展战略时,本来就是战略咨询单位,是一个智库,像国务院和各个部委递交各种重大的工程战略咨询报告,国家科技发展和未来10到15年的全球格局和产业分工体系将发生深刻变革,产生基础能力提升。又根据新的材料和与美国全面的较量已经成为常态,下一步怎么办?所有的制造业强国的领域都是瞄准的重点,国际环境的深刻变化,美国优先、中美关系发生变化,是保护主义和我们的多边主义到连纵主义的较量。 一大批新技术将广泛应用,更多新技术突破继续涌现,通过网络通信和感知、工程控制、机器人、人工智能来提高我们先进技术的水平。 还包括高端装备,提了7个领域,一会可以看一下。还有新材料、生物、新能源,包括绿色环保和产业模式的变化,这里面就涉及到制造格局的深刻变化。以美国为首的发达国家想把新兴国家和资源提供国家进行打压。制造业比重方面,中国在下滑,发展动力不足,出现了过度去工业化的现象,占GDP的比重方面,较2017年下降了29.3%。资本逐利特性大量涌入房地产和金融业,产业结构仍处于中低端,产业附加值低,企业家对发展前景信心不足,中国10个银行的利润占了中国金融500强公司利润的50.7%。 还有一些核心技术、工业“四基”和关键装备受制于人,包括产业的体系、算法、设计、代工、生态环境等,已经是核心短板中的重灾区,包括人工智能高端传感智能也垄断在国外的企业手里。我们统计了130多种高端技术材料,32%是空白,特别是信息技术的特种材料。 中国制造10个重点领域里面有7个领域,包括装备、数控机床、机器人航空航天、海洋工程、新能源汽车、电力装备、智能电网等,信息技术和新材料是基础,包括生命科学。现在信息技术和能源技术的发展,新材料的开篇已经有所变化,正在提升,现在提出“超高性能”“超高纯度”,这是新材料发展的特点,要做中长期的打算和战略安排,很多地方是拼命赚钱都赚不到钱,但是也砸,不砸就跟不上。 新材料是国家高端材料的壁垒,垄断性越来越强,日本东丽垄断了碳纤维,美国铝业垄断了飞机使用金属材料80%的专利。 学科的交叉,包括基础学科的突破,使材料有了新的变化,物理深度融合诞生了高温超导材料。 当然中国的材料体系非常完整,我们是大国,将近20多种材料在全世界的数量都是第一,钢铁占了52%,水泥占了56%。 数量和材料的专利的任务也达到了全世界第一。这些过程中,特别是锂电池、新型电池材料等发展很快。半导体照明、高性能钢材料等,我们都有长足的进步。 抢占未来制高点,新材料还在不断涌现,我们不能放过。转方式、调结构,由于重大工程、高端装备的需求,中国必须突破新材料核心技术。 高端新材料是重大工程成功的保障,材料是国民经济建设、社会进步和国防安全的物质基础。 最近正在做2030的重大课题专项,对新材料,中国的任务很重,这是强国的表征。数万台发动机在今后十年当中表现出来。 所有的制造业核心元器件的应用,这些高附加值产品往往都是国外提供,我们做集成、装配、加工中心。材料分成13类。 高端装备特种合金,先进钢铁,还有海洋的深海用材。 我们晚了20年,目前600度超强零件的基础中国改造了3亿多千瓦,占全世界80%以上,非常成功,而且出口占据国际市场的30%左右。 深海油气开采的关键材料,这些核心的高端空白,低端不能用。 高端装备,特别是轴承,包括汽车轴承、高铁轴承、数控机场轴承,几乎全部都是进口,160公里以上的动车组所有的高端轴承全部进口,每年高铁进口8万到9万套轴承。包括汽车自动变速器。 为了适应汽车批量化,中国吉帕级高性能汽车钢板,而且迅速占领了国际国内的大量市场,都是以强化为主,包括淬火配分,对汽车的轻量化起了决定性的作用,性价比非常好。车身制作284公斤,减轻了17%到29%的重量。 所以在与其他钢,其他国内外厂商,206家在应用,累计供货141万吨,占领国内市场超过60%。 高温合金,这是发动机核心材料,我也不谈了。 钛合金、铝合金,这里面已经制定了轻量化的规划包括先进民用飞机、海洋石油工程。 钛合金是非常遗憾的领域,钛合金的性能非常好,海洋、天空、陆地,这是第四代革命性的材料,轻,比强度高。但是长时间来,就在5万吨、7万吨徘徊,去年达到了7.4万吨,而且包括湖南的众多高端钛合金生产装备已经起来,但是很奇怪,钛在地球的储量是铜的80倍,全世界用钛合金在用到20万吨,在地球上什么储量最大,什么东西才便宜,像铁。只有钛储量多,但是价格昂贵。一定有一种低成本的技术没有被突破,现在正在找这种技术。原来使用镁还原得到海盐钛,中国的技术还在继续进行,我们走在前面。 镁合金,有两个问题,腐蚀性、强度,这两个问题都得到解决,丁院士在镁系统合金中采用各种技术,非常好的协同强化效应。包括耐蚀性,现在通过超声阳极氧化法,和镁合金完全一样,我们每年供应95%以上,国内的镁大量的应用,最近应用到20多万吨,每辆汽车上平均应用不到5公斤。所以希望通过一系列技术来减轻重量。 现在飞机上如果用镁合金将是极大的减重,镁合金有一个致命缺点高温自燃,所以波音他们最近签订了协议,美国的FAA计划将于年内取消商业飞机禁镁的禁令。 在高铁、地铁、摩托车、3C产品的应用,包括电池上的应用,镁干电池,海水激活电池,这非常有前景。 镁合金的弹性模量与人的骨头相当,易降解。我们希望10到15年后镁合金汽车行业用到150万吨左右,这是庞大的减重计划和目标,国家的轻合金制造创新中心正在筹备。 2020年要有20万吨左右用到车身板,到2050年大概有30万吨左右用到车身板。 铝加工,大型的铝的挤压件完全国产化,而且都是由很多民营集团来实现的。 新一代飞机大型整体式的结构件。高性能陶瓷与玻璃这里面对陶瓷材料不讲了。范景莲教授做了很多工作,最近2个陶瓷材料的院士,很厉害。 2020年需求预测,能量转化1.5万吨。新型高分子材料,民用交通和医疗卫生用聚烯烃材料,食品安全用钛系催化环保型聚酯。 高性能纤维与复合材料,碳纤维符合材料一定是各种交通工具应用的材料主体。国产化碳纤维低成本化,特别是汽车领域的应用,最近看到宁波所,他们在碳纤维汽车上面的应用做了大量的工作,中车也在大型的高铁上采用车体材料碳纤维的实验,将会为我们大规模的发展。 稀土新材料,资源第一、产量第一,是重要的战略优势资源,5月20号习总书记视察了基地,使用了4公斤的稀土,猛禽战斗机实现了超音速巡航功能。惯性导航的系统材料。 卫星、飞船的姿态控制、轨道调控都是材料的应用。先进战机多用发动机,包括机器人、数控机床。 包括了催化材料、高性能的稀土永磁材料用于全车数十个电机和传感系统,特别是磁动力系统。 现在在城际列车上大量应用,千瓦的电机已经出来节能18%到30%左右。 下一步创新点,是磁在新能源汽车里面得到大量的应用。 磁的创新点在哪里?磁动力体系上,永磁调速之后,中间可以是柔性连接,这样没有摩擦、没有接触、没有润滑。永磁轴承有悬浮轴承,应用转子动力学、机械学、电工电子学,无噪音、噪音小、耗能低。潜艇的隐身能力大大加强。 永磁制动,应用在电梯安全永磁制动系统、汽车永磁缓速器、轨道交通永磁制动器。 永磁齿轮、变速已经完全不用齿轮摩擦了。 所以永磁的产业非常大,我认为应该发展起来,磁产业应用方向,涉及战略性达9个门类。 混合动力技术可用于氢燃料汽车,这是非常好的方案。 每辆混合动力汽车要超过10公斤,价格很低,这非常有用。 包括催化剂,催化剂材料给我们压力很大,基础研究不足,国六突围,必须在轻稀土上打一个漂亮仗,在北京催化剂的研究院。 新型显示材料,主要是激光显示材料。 第三代半导体材料,支撑绿色、智能、泛在技术,满足国防安全、信息安全、智能制造、节能减排。第三代半导体的需求将会上来。美国2030年的用电,他与2018年相比,发电量降低11%。 新能源汽车发展趋势,美国DOE规划2020年到2025年,效率、密度、成本必须要达到新的高度,效率、电控达到98%,密度100千瓦每升,成本2.7每千瓦每美元。 所以第三代半导体优势就出来了,相比SI,有3倍的热导率,有3倍带宽度,10倍击穿场强,高电流密度、高开关速度高温,低导通电阻,冷却系统简化,更高效率。体积可以减少到三分之一到五分之一。系统的物料成本大幅度的下降。 电动汽车用功率半导体模块的占比,到2023年要达到50%。车联网和能源互联网是相通的,有巨大的结合作用,对国内碳化硅的发展历程,国家材料委员会和重大专项的编制组做了新的安排,所以电力电子技术启动,碳化硅6英寸产品成熟,国际有一些差距,但是我们的水平正在提升,包括株洲团队,他们在高铁的IPTV上做的很漂亮,在6寸的碳化硅上做了很多工作,20多家汽车厂商已经在车载充电机中使用碳化硅。主要用于电能转换、电机驱动、充放电、电源变换三大产品领域,这是我们的方向。 绿色能源,2020年锂离子动力电池单体的比能量达到300万。新型锂离子电池,国家成立了锂电电池的创新中心,现在是在高容量三元材料大量应用,硅碳符合材料必须上来,可能突破350瓦时的能量,最后是全部钛电池已经接近成熟。探索富锂锰基固态电池,锂硫电池。 新能源汽车发展将推动全球能源资源需求发展重大变化。 全球新能源汽车产业已进入快速发展期,2035年中国新能源汽车产量将占汽车总产量60%。 全球新能源汽车产业进入高速发展阶段,2018-2035年,中国汽车产量将从2781万辆快速增至4600万辆,新能源汽车产量将从127万辆快速增至1700万辆。到2020年,新能源汽车产量将达到200万辆,新能源汽车的发展将使全球石油消费的顶点和提前到来,中国少用2亿吨石油,因为用电代替的石油,中国的电是用煤,所以是煤电转换比,威胁美国的石油体系,甚至影响俄罗斯、中东地区的经济发展,进而影响全球能源格局,这是新能源汽车带来的冲击,如果2035年达到这样的产能,中国石油消费顶点提前到来,拉动铝、铜消费的需求,将使铜需求量从8万吨增长180万吨。 锂、钴搭起了煤炭和石油转换的桥梁,是国家能源安全的重要组成部分。而且全球资源分布集中,国际市场垄断程度很高,所以我们要小心,垄断程度高于石油,现在到各个地方可以买到石油,但是钴、锂垄断性还是很厉害的,所以要培养世界级大新新能源汽车企业,实现汽车产业弯道超车。积极寻求境外石油合作开发,提高多元化供应水平,这里面潜力巨大。 我在每一次会议上都补充新能源电池,从氢还还原氧化铁,二氧化碳减到零,二次能源成本偏高,高碳向低碳发展这是必然的,在韩国召开的世界气侯大会委员会上,1888年到2018年,地球的维度提升了0.86度,这温度的提升,看气侯的变化非常奇特,非常恶劣的天气不断出现。所以到本世纪末,如果温度提高2度,最多1.5度,这是什么概念,10年之内要出现一圈北极冰没有了,2050年二氧化碳排放要大幅度减少,全球进入氢能时代,占能源比重的18%,所以氢时代的到来,固体能源到液体能源到气体能源的转换,从不可持续到可持续,从集中式到分布式,从多碳到无碳。减排60亿吨的温室气体。 氢能未来,抓住当下的机遇,他认为聚焦四个机会,充分利用现有的工业港口,将其转变为低成本、低碳、氢能的枢纽,支持运输车队、货运通道使产生更大的竞争力,柴改氢。国外氢能的发展我不说了,氢能作为极具发展潜力的二次能源,具备转换灵活、容易获取等特征,国际能源署和全球氢能委员会均发布的路线图和相关文件。 包括各国的氢能发展,2018到2050,我就不细说了,美国到3个30万辆,在路上跑的氢燃的汽车,现在现在只说到2030,100到150万辆。 如果作为基础设施部分,2030年到100万辆,大概是5000多座,每年需要大概400万吨所有的氢能利用。日本到2025年到3个30万台新燃料电池。 国内已经形成6个集群,完整的产业链正在形成。 京津冀、华东、东南、华北,动作非常快,因为各省的资源禀赋不一样,要因地制宜。为什么山东这么积极全省做规划,有两横两纵的交通线的氢走廊,化工大省,是因为氢气产能庞大,巨型车企引领,山东重工目前投500个亿建立氢能的平台。 山西每年6亿吨煤输出来,他准备将1亿吨煤变成氢气输到周边的省市。 四川,建设全国优质清洁能源。 海南,2030年不准燃油车进入海南,对氢能的发展已经全面的规划,内蒙也是,煤气也是丰富的。在氢的利用上,我认为是在中型卡车、大巴的应用,乘用车的布局非常困难,首先是要补贴下去。中国燃料电池汽车和氢能的现状,41家整车企业,56款燃料电池汽车车型,25家燃料电池系统公司。 港口的重型机械,也可以利用,重卡、柴油这是一个方向,集中布局氢燃料电池,全国汽车保有量,柴油车占了9.6%,但氮氧化物占了78%。 我们统计了每个港口的出货量,按每车运输30吨,柴油量巨大,氢气每个月120万吨,大量的减排。 唐山是非常好的例子,1.3亿吨的钢铁产能的物流巨大,首先用煤气来布局加氢站,所以国际商已经开始重卡了。 燃料电池现状不说了,最后主要是区域性的大格局,氢能的运输重要,管道运输的成本非常便宜,如果使用车,每年运输的成本24亿,材料方面不再说了,这也是材料大的产业,包括聚合物的气瓶。 国家目标的发展,CCM的纳米、微米复合材料的使用。 中国制造业与国外制造强国相比,新能源汽车,国际领先5类,通信设备、先进轨道交通装备、输变电装备、纺织、家电。 我的发言就到这里,谢谢大家。
  • 《汽车产业迎巨大变革 氢能、碳纤维复合材料等产业未来可期》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-12-19
    • 12月15日,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢在《人民日报》发表关于“促进新能源汽车产业健康发展”的三千字长文,并在文中4次强调氢能和燃料电池,这是万钢继今年数次公开倡导发展氢能燃料新能源汽车的再一次强力倡议。 新能源汽车发展要承担起汽车产业的转型升级和大气环境保护的双重责任,这是政府与汽车产业链各方共同面向未来的挑战。挑战即是机遇,这也再一次验证了以先进高分子材料康得/康得新等为代表的诸多企业多年的先行布局与积极准备,新能源汽车发展离不开的氢能、燃料电池和碳纤维复合材料产业将有一个强劲增长的未来十年! 不久前,万纲在国际氢能与燃料电池汽车大会主旨演讲时透露,2020年纯电动汽车的财政补贴将整体撤出,这意味着,2020年新能源汽车财政补贴完全退坡后,氢能及燃料电池将成为唯一获得补贴的动力电池技术路线;而最新发布的蔚来汽车亦采用了康得复材提供的碳纤维复合材料车身和底盘,这标志着汽车产业发展的巨大变革正在来临。 其实,早在中国《节能与新能源汽车技术路线图》提出时,就已经划了重点:2030年,我国燃料电池汽车的发展目标为百万辆,并着重指出,汽车轻量化重点发展碳纤维复合材料技术,实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维零部件的大范围应用,整车减重35%,碳纤维使用量占车生5%,以此推动我国汽车燃料的低碳化、多元化,降低对石油的依赖。 为何新能源汽车补贴整体骤减大局已定,独有氢燃料电池汽车独享不退坡最惠待遇,竟破局增长剑指100万辆目标?为何轻量化技术的终极目标是碳纤维复合材料,并要于2030前实现市场的商业化? 我们看到,“氢”正在成为未来新能源汽车发展的终极解决方案,“碳纤维”正在成为汽车轻量化、保障氢能储运的终极材料不二之选。 氢能时代即将来临。氢在元素周期表中位列第一,是宇宙中分布最为广泛的物质,宇宙质量的75%都是氢。理论上讲,地球上的氢能取之不尽、用之不竭。氢燃料电池技术唯一排放的副产品是热水,这是一个完全不含二氧化碳的循环,从而达成再生能源。也正是源于其零排放、零污染,单次氢燃料补给仅需约数分钟,氢燃料电池技术被广誉为新能源汽车发展的终极解决方案。 很多国家已经将氢能上升能本国的基本战略,中国市场巨大,氢能源技术前景广阔,越早利用氢能源,就能够越早享受到氢能源带给经济和社会的好处。预计2050年,中国将率先进入氢能源时代。国际氢能源委员会《氢能源未来发展趋势调研报告》指出,氢能源是能源结构转型的重要方式,到2050年,氢能源需求将是目前的10倍,氢能源将占整个能源消耗量的大约20%。预计到2030年,全球燃料电池乘用车将达到1000万辆至1500万辆,能够催生相当于2.5万亿美元的商业价值。 碳纤维轻量化呼之欲出。自爱迪生发现碳纤维材料以来,已有上百年的历史,正因其轻密度、高强度、耐腐蚀、耐高温和耐疲劳的优异性能,成为大国竞争的“新材料之王”,数百年来,这个美誉从未被取代。 碳纤维的密度接近钢铁材料的五分之一,目前车体常规重量在400-500公斤,而一个全碳纤维跑车的车体重量不足百公斤。汽车重量每减小10%,可降低6%以上的油耗使续航能力大幅提升,降低5%以上的排放。正因其广泛的应用前景,碳纤维被称为21世纪即将井喷的“黑色黄金”。 应对储氢运输及整体应用安全性 碳纤维复合材料成为氢燃料汽车的完美搭档 安全性永远是汽车制造首要考量的第一关键指标。氢成为战略能源纳入市场化管理,使用高强充碳纤维材料制成的高压氢气罐,碳纤维热塑性树脂材料制成的电池堆框架结构材料;碳纸制成的燃料电池电极……都将成为创制科学安全的车载氢罐技术标准和检测体系的必选项。 不仅如此,在车辆工程上轻合金需要9秒可以停止震动,而碳纤维2秒就能停止。汽车每减重10%,就能带来加速性能8%左右的提升,制动距离也将缩短2~7m,碳纤维材料独有的良好减震性对于汽车的NVH性能以及智能驾驶元器件的保护都有正向作用。 最轻气体氢能与轻量化材料碳纤维正被新能源汽车发展寄予着全面提质增效降耗的最重使命,顺应大势,把握创新合作大局,国内外的车企早已布局新能源汽车业务并卓有成效。 懂材料、懂车的中国高分子材料企业康得、康得新,整合优势资源,构建了全球化的碳纤维产业平台,实现从原丝到碳丝、再到碳纤维复合材料的研发、设计、生产的全产业链整合,已完成高端化、平台化,正在走向规模化,已为超过50家主机厂提供了汽车轻量化整体解决方案,为新能源汽车发展提供重要的战略支撑。正如康得/康得新董事长钟玉所讲,“氢能源正在成为全球最具发展潜力的清洁能源,碳纤维正在成为再制造业大规模应用的主要力量,这是一项产业,更是一项事业,需要资本、技术等资源长期密集的投入,汽车产业链正在呈现出上下游协同发展、开放创新的融合大趋势。” 全球汽车业的竞争,就是能源环保的竞争,氢燃料电池技术正在承担最“重”任务,碳纤维“黑科技”正在走进现实,我们相信,这将从根本上应对环保和能源两大严峻挑战,并将引发一场真正的汽车技术革命。以康得、康得新为代表的中国企业,迎立潮头,已携同产业合作伙伴按下中国能源汽车发展的快进键,共同赢得产业新未来。