在知乎上這么介紹著碳纖維的由來(lái)——一束束白色原絲經(jīng)過(guò)高溫碳化,便可纏繞成一軸軸高性能黑色碳纖維,按絲束規(guī)格的不同,可以將其分為小絲束碳纖維和大絲束碳纖維。別看每根單絲身量纖纖,卻強(qiáng)度高、抗摩擦、耐腐蝕,被稱為“新材料之王”“黑黃金”。
眾所周知,碳纖維是重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新型結(jié)構(gòu)材料,也是大型飛機(jī)、衛(wèi)星、船舶等裝備研制和更新?lián)Q代的重要基礎(chǔ),目前更是新能源、節(jié)能環(huán)保、高端裝備制造、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
近年來(lái),隨著我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的壯大,碳纖維的市場(chǎng)應(yīng)用也在不斷拓展。
(資料圖)
數(shù)據(jù)顯示,近10年來(lái)我國(guó)碳纖維需求加速增長(zhǎng)。2021年需求量達(dá)到6.2萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)27.7%。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),碳纖維需求仍將保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
“隨著碳纖維材料制造工藝進(jìn)步,成本也在不斷下探,從應(yīng)用的車型就可見(jiàn)一斑。之前都用在百萬(wàn)級(jí)豪車上,現(xiàn)在許多國(guó)產(chǎn)30萬(wàn)-40萬(wàn)元車型上都有了碳纖維的身影?!痹诮杖蝾I(lǐng)先復(fù)合材料綜合解決方案提供商HRC舉辦的首屆媒體技術(shù)開(kāi)放日上,HRC汽車總經(jīng)理駱濤為在場(chǎng)媒體老師詳細(xì)介紹了HRC的各項(xiàng)業(yè)務(wù)情況。
HRC作為一家從事輕量化高性能碳纖維零部件研發(fā)、工程設(shè)計(jì)和工業(yè)化量產(chǎn)的跨國(guó)高科技型企業(yè),在英國(guó)有子公司英智迪,主要做仿真分析,擁有有近30年的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)在西班牙的巴塞羅那和德國(guó)的奧格斯堡設(shè)有商務(wù)分支。
目前HRC的量產(chǎn)基地都在常熟,此外還有ACTC復(fù)合材料研發(fā)中心,主要從事產(chǎn)品的試制和開(kāi)發(fā),以及開(kāi)發(fā)一些先進(jìn)的工藝技術(shù)。
HRC能提供的服務(wù)從高級(jí)研發(fā)、設(shè)計(jì)、工程開(kāi)發(fā)一直到產(chǎn)品制造,HRC面向的市場(chǎng)也包括了汽車、航空航天、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施以及風(fēng)能,主要關(guān)注汽車輕量化解決方案,將白車身、底盤、動(dòng)力總成等部分作為減重優(yōu)化的重點(diǎn)。
為了達(dá)到減重目標(biāo),HRC將整個(gè)輕量化開(kāi)發(fā)的過(guò)程分為四個(gè)主要階段,由于部件原本通常是基于鋼或者鋁設(shè)計(jì)的,HRC需要將部件重新基于復(fù)合材料來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā),需要考慮到結(jié)構(gòu)以及材料的特點(diǎn),進(jìn)行材料的仿真分析,選擇合適的材料,進(jìn)而對(duì)材料、工藝以及結(jié)構(gòu)作為整體考慮來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,以最終實(shí)現(xiàn)材料從金屬向復(fù)合材料的轉(zhuǎn)變。
例如目前受到消費(fèi)者關(guān)注的電動(dòng)車,由于鋰電池自重較大,相較于傳統(tǒng)燃油車,電動(dòng)車重量大幅增加,在主流車型中,電池重量近500kg的車型不在少數(shù)。然而重量的增加限制了車輛的續(xù)航里程,車企就需要通過(guò)減輕其他零部件的重量來(lái)降低車身自重,進(jìn)而增加續(xù)航里程、提升車輛駕控性能,碳纖維這種強(qiáng)度高、密度低的復(fù)合材料也就成為了車企的不二選擇。
據(jù)介紹,在中國(guó)市場(chǎng),HRC已經(jīng)覆蓋了復(fù)合材料零部件開(kāi)發(fā)及成型的各個(gè)環(huán)節(jié),從材料選擇、工藝推薦到最終的批量生產(chǎn),形成一個(gè)具有高技術(shù)壁壘的服務(wù)閉環(huán)。
值得注意的是,在HRC最初進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)時(shí),中國(guó)主機(jī)廠基本都僅有材料部門,而并沒(méi)有專門的輕量化部門,隨著新能源車的崛起,輕量化這一領(lǐng)域逐漸受到了車企越來(lái)越多的重視。
在中國(guó)本土的碳纖維汽車零部件供應(yīng)領(lǐng)域,HRC占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額。HRC目前與中國(guó)本土大部分主機(jī)廠都建立了合作,如吉利、比亞迪、廣汽、長(zhǎng)城、長(zhǎng)安、上汽等,不少項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)或即將開(kāi)始量產(chǎn)。
在此次媒體日上,對(duì)HRC在碳纖維汽車應(yīng)用方面的布局和能力有了全面了解,對(duì)碳纖維材料和市場(chǎng)有了新的認(rèn)識(shí),在不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)需求牽引下,碳纖維在汽車輕量化、性能提升方面的價(jià)值還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。隨著國(guó)產(chǎn)碳纖維更具競(jìng)爭(zhēng)力,我國(guó)碳纖維行業(yè)也將加快向更成體系、更高性能、更低成本的方向邁進(jìn)。
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