新能源、轻量化是汽车工业发展的必由之路。近年来,轻量化的需求给汽车行业带来了翻天覆地的变化。随着日益严格的燃油消耗和排放法规以及节能和新能源汽车的大规模市场化应用,汽车行业在产业结构、技术体系和市场需求方面不断变化,轻量化技术和应用将迎来一个窗口期
2018年7月12日-13日,由齐齐哈尔市人民政府主办,中国汽车工程学会、北京化学研究所、中科院、大连理工大学联合主办,兴科控股有限公司等单位承办的汽车轻量化技术与清洁能源供热研讨会在齐齐哈尔举行。权威专家分析了碳纤维轻量化产业的现状、发展布局和未来趋势。其中,行业大师的发言和留言也为汽车轻量化技术的开发和应用提供了一些参考和启示
**中国工程院院士杜尚义:碳纤维材料实现军民融合,在汽车轻量化领域潜力巨大 **
碳纤维是60-20世纪70年代出现了新的技术形式。这项技术在当时似乎具有颠覆性。它可以把塑料变成结构材料。它可以使塑料的性能与铝合金相似,但更轻。因此,碳纤维的出现首先受到国防航天的青睐
自1975年以来,我国碳纤维已经发展了40多年。目前我国碳纤维已具备生产高性能碳纤维产品的能力。从目前的情况来看,它基本上可以满足航空航天和国防的需要,并且正在扩展到汽车等其他领域
军民融合是一项国家战略。碳纤维作为新型战略材料,最早由民营企业开发。这对军事工业来说是迫切需要的,并逐渐扩展到民用领域,如汽车工业。现在我们可以看到,碳纤维在海洋工程、汽车工程、轨道工程,包括土木工程等领域得到了应用。碳纤维的发展是军民融合的结果
碳纤维结构坚固,重量轻。轻量化本身不仅是一个降低成本的问题,而且可以节约能源和保护环境。轻量化需要考虑三个方面:一是使用并充分利用高性能材料;第二个是制造业。只有制造才能保证轻量化;第三是设计,这对于减轻整个概念设计非常重要。轻量化技术在汽车领域的应用前景广阔,尤其是在新能源汽车领域。到2025年,新能源汽车将达到600万辆以上。新能源汽车的电池非常重,因此车身结构的减重是关键。与航空航天不同,汽车产量很大。如果汽车能充分利用轻质材料,将有利于环保、节能和汽车本身的性能
**中国汽车工程学会副秘书长、汽车轻量化联盟秘书长侯福申:节能新能源汽车是碳纤维材料应用潜力巨大的用户 **
根据前年社会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》,到2030年,中国汽车产销将达到3800万辆,新能源汽车的市场份额将超过40%,汽车产业将基本实现电气化转型
在新一轮汽车产业改革的背景下,汽车产业正加速向低碳、信息化、智能化方向发展。其中,低碳是我们当前面临的最紧迫的任务,也是实现汽车产业可持续发展的基本前提。其中,轻量化技术已成为支撑节能和新能源汽车发展的重要技术
最近,国家发展和改革委员会正在就汽车行业的投资法规征求公众意见。其中,新能源汽车是四大重点发展领域中的第一个,轻量化被列为新能源汽车的第一项关键技术。由此可见,轻量化技术对新能源汽车未来的技术发展有很大的影响。协会高度重视汽车轻量化工作,于2007年成立了汽车轻量化技术创新联盟,在共性技术研究、技术标准制定、行业技术交流、成果转化与推广、人才培养等方面做了大量工作。,碳纤维复合材料代表了中国汽车轻量化技术创新的主力军
从联盟的角度来看,碳纤维复合材料可以显著减轻汽车产品的重量,是节能和新能源汽车领域最好的轻量化材料。在社会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中,提出了碳纤维复合材料的未来发展目标。到2020年,碳纤维材料在汽车上的使用成本将比2015年低52%。到2025年,碳纤维的使用将占汽车重量的2%,成本将比2020年底高出50%。到2030年,碳纤维的使用将占整车重量的5%,成本将进一步降低。按2030年3800万辆的产销量计算,平均每吨汽车3800万吨,占比5%,超过200万吨。因此,汽车是碳纤维应用潜力巨大的用户 **汽车评价所所长李庆文:碳纤维材料在汽车行业的应用已进入加速阶段 **
应确立的第一个概念是,碳纤维材料在汽车行业的应用已达到加速阶段。在汽车工业中应用各种材料有一个过程。一旦新材料应用于汽车行业,材料行业将成为影响国民经济的主要行业。 例如,钢铁在汽车工业中的应用促进了钢铁工业的发展,石油在汽车工业中的应用使石化工业成为对世界经济具有重大影响的行业。目前,中国汽车工业正朝着电气化方向发展。电气化的发展带动了我国锂电池产业的蓬勃发展。以宁德时代为代表的优秀电池企业应运而生,中国汽车零部件企业首次在德国建厂。因此得出的结论是,只要重要的材料或技术应用于汽车行业,这种材料或技术就会形成一个巨大的产业
我们应该认识到,碳纤维材料一旦在汽车工业中得到广泛应用,将对碳纤维材料产生巨大的历史影响。碳纤维材料开始从国防工业中传播开来,并逐渐辐射到民用领域。具有前瞻性的是,近年来,汽车行业逐步应用碳纤维材料。碳纤维材料已经在我们的许多汽车制造商中进行了大量的初步试验。虽然这些实验尚未完全转化为成果或产业,但这些初步准备工作非常重要。例如,兴科和长城汽车在早期阶段就做了大量与碳纤维相关的实验。任何新材料的应用都需要时间进行验证。在某个时间拐点,当所有条件都满足时,它可以迅速转化为成果并应用于市场
**中国工程院院士简喜高:未来汽车轻量化可能从纵梁开始 **
兴科公司在齐齐哈尔建成首条碳纤维生产线并成功投入使用,具有历史意义。从材料科学的角度来看,它已经进入了复合材料时代。以树脂基复合材料为例,它具有特殊的功能和特点,即重量轻、强度高。目前,耐高温性无法与陶瓷或金属基材料相比,但它可以在很宽的范围内耐受,例如350℃
中国工程院目前在碳纤维复合材料的研发和应用方面投入了相当大的努力。许多高分子材料已应用于汽车轻量化领域。目前,汽车轻量化还没有涉及到主梁,但我认为未来汽车轻量化可能从这里开始。汽车纵梁占整车重量的很大比例。对于新能源汽车的轻量化,提高电池能量密度,减少电池体积;或从车身方面,采用新型高强度、轻质复合材料。中国工程院也在做这项工作,如液流电池、燃料电池、超级电容器等 **科技部863碳纤维专项专家组组长徐健:碳纤维车身结构电动客车可减重5吨 **
经过15年的努力,2017年中国碳纤维实际产量分别达到26000吨和8700吨。二千零一十一-2018年,我们主要开展清洁能源和现代交通领域的研发。整个863项目投资13.8亿元。主要完成高强碳纤维
的制备工艺
在“十二五”期间,特别小组有四个主要研发方向:一是碳纤维的制备和工程技术;碳纤维复合材料的化学工艺;第三,光能制备与制造技术;第四,一些新的高分子材料制备技术。“十二五”末期,专题组共安排了16个专题,其中复合材料、光能、新纤维等12个专题
此外,“十三五”期间,专题组还进行了以碳纤维复合材料为车身结构的电动客车试验。这辆公共汽车的所有车身结构都是由碳纤维制成的。该车所有强度设计均采用国产碳纤维。公交车仍能正常运行。公交车测试车辆通过了一系列安全测试,如前冲和侧翻,以确保乘客的安全要求。经过2000公里的强化回路试验,整车结构未见异常。经专家确认,整个车体的重量已从13.5T减至8.5T,与传统钢结构车体相比具有明显的优势
**国务院发展研究中心研究员(《新技术、新工艺》杂志副主编何玉兴;黑金;为传统产业转型升级提供有力支撑 **
高科技、功能性、低成本碳纤维等新材料、新技术、新工艺;黑金;,为传统产业转型升级提供有力支撑。在齐齐哈尔,我看到了科学的理念、久违的精神、足够的力量和高昂的英雄气概。以下是报告的要点:
- 乐观积极的态度。在经济学领域,有一个概念叫做心理预期。如果你乐观,你可能会很好。如果你看起来不好,你一定很坏。智慧是没有热情的思想。我们需要有热情的思想,不仅要有热情的思想,还要有实际行动。在技术方面,固化过程中,温度是一个重要的条件和变量。你的热情和火一样。中国需要你的热情! 2、科学是正确的方向。汽车轻量化、智能化加热、模具制造,市场空间广阔。中国有3800万辆汽车。如果每辆车的重量减少5%,节能效果是巨大的。杜院士刚才说,汽车已经进入加速发展期。李庆文董事长表示,这也是碳纤维技术应用的黄金时期。它将爆炸性增长。那些努力工作、永不忘记追赶的人将最终迎来你们的时代。建西高院士表示,随着我们进入复合材料时代,兴科集团的生产线具有划时代的历史意义。力量就是说话的力量。齐齐哈尔是重工业基地和装备制造基地。中国第一重工集团总部、中车集团总部、军工集团三大军工企业都积累了坚实的发展基础。功能性低成本碳纤维等新材料、新技术、新工艺为传统产业转型升级提供了有力支撑
新科技的实施需要历史条件。碳纤维国产化首先要进行设备国产化和基础研究。在中国500多种主要工业产品中,220多种产量居世界第一,115家中国企业进入世界500强。在创新驱动战略下,过去五年来,中国对科技进步的贡献率从52.2%上升到57.5%,国家创新能力从世界第20位上升到第17位。影响来自行动,而不是吹嘘。在未来受益。复合材料的结构可以设计,并受工艺的影响。不同制造商提供的材料可能不同,同一制造商提供的相同材料的性能可能因不同批号而异。制定标准和规范是非常必要的。制定标准和规范的权利是在行业中的发言权
**兴科控股董事长程显军:兴科在汽车用碳纤维领域取得了成就 **
兴科控股有限公司成立于2011年,注册资本6000万,目前正与国内多家科研机构和知名专家合作,推动中国碳纤维产业的创新发展。兴科的碳纤维技术不仅使中国成为世界上为数不多的拥有该技术的国家之一,而且使中国成为碳纤维在许多领域应用技术的国家。基于此,兴科被誉为中国碳纤维行业的先驱和中国碳纤维完全自主知识产权的企业之一
经过三年的努力,兴科在汽车碳纤维方面也取得了一些成绩,这在汽车轻量化、轨道设备轻量化,包括高端设备制造方面具有重要的应用意义。兴科也愿意为行业的发展尽最大努力
从专家的各种观点中不难看出,在真正意义上的新能源时代之前,基于碳纤维新复合材料的轻质技术无疑是汽车产品降低油耗的有效途径,减少二氧化碳排放,提高交付效率。市场的发展总是伴随着技术、新能源、轻量化的进步,一场新的汽车行业改革正在悄然到来(作者:任毅,中国公交网)