碳纖維技術(shù)顛覆傳統汽車(chē)工藝 引領(lǐng)汽車(chē)業(yè)的“二次革命”

近年來(lái)，“碳纖維”已經(jīng)逐漸成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的熱門(mén)詞匯。隨著(zhù)環(huán)保和節能的需要，汽車(chē)的輕量化已經(jīng)成為世界汽車(chē)發(fā)展的潮流，而兼具質(zhì)輕、安全、經(jīng)濟特點(diǎn)于一身的碳纖維復合材料無(wú)疑成為香餑餑。經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，碳纖維技術(shù)開(kāi)始成熟，大規模應用時(shí)機已經(jīng)到來(lái)。9月19日，在第十三屆汽車(chē)輕量化大會(huì )暨展覽會(huì )間隙，中國工程院院士、中國石化儀征化纖股份有限公司顧問(wèn)蔣士成在接受《中國汽車(chē)報》的專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)，明確表示十分看好我國碳纖維復合材料技術(shù)的發(fā)展前景，直言：“此前碳纖維技術(shù)一直被美國和日本等國壟斷，但由于我國政府的高度重視，和科研院校、企業(yè)等多方面的努力，我國自主研發(fā)的碳纖維產(chǎn)品幾乎涵蓋所有的型號，尤其是國防和航空航天領(lǐng)域的尖端種類(lèi)均已實(shí)現。”因此，他相信5年之后我國碳纖維技術(shù)不僅可以達到國際先進(jìn)水平，甚至可以趕超國外。

有質(zhì)有量 碳纖維發(fā)展勢頭強勁

據了解，碳纖維是一種含碳量在90%以上的高強度高模量纖維材料，因其優(yōu)異的特性被廣泛應用。蔣士成談到，除了國防和軍事領(lǐng)域，事實(shí)上碳纖維復合材料已經(jīng)開(kāi)始廣泛應用在各行各業(yè)當中，包括交通領(lǐng)域的飛機、高鐵和汽車(chē)等，還有能源領(lǐng)域的風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)葉，此外還有很大一部分應用在體育用具等產(chǎn)業(yè)，例如高爾夫球桿、釣魚(yú)竿和其他體育產(chǎn)品等。當然，隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)輕量化的發(fā)展，碳纖維材料在汽車(chē)領(lǐng)域的應用也越來(lái)越多。眾所周知，新能源汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展的階段，而目前消費者對純電動(dòng)汽車(chē)最大的障礙之一應該就是里程焦慮的問(wèn)題，為了更有效的提高純電動(dòng)汽車(chē)的續駛里程，車(chē)身的輕量化就至關(guān)重要。在新能源汽車(chē)中，氫燃料電池汽車(chē)被稱(chēng)為是真正零排放的環(huán)保汽車(chē)，但是這類(lèi)車(chē)的一大問(wèn)題就是氫氣的安全問(wèn)題，對此，碳纖維材料也能起到關(guān)鍵的作用，蔣士成提到用來(lái)儲存氫氣的高壓儲氣罐正好可以使用碳纖維材料，從而更好地保證儲氣罐的安全。

碳纖維在汽車(chē)業(yè)領(lǐng)域仍面臨4大難題

蔣士成坦言，我國碳纖維材料在汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展還面臨四方面的問(wèn)題，首先是相關(guān)的成型設備，由于碳纖維材料不同于傳統的汽車(chē)材料，要想實(shí)現真正的工業(yè)化就需要連續化和自動(dòng)化的生產(chǎn)設備，這一方面需要我們加快相關(guān)設備的自主研發(fā)，另一方面需要將國外先進(jìn)的技術(shù)同國內的技術(shù)相結合。第二，碳纖維材料并不能直接應用在汽車(chē)上，還需要一些工藝同其他復合材料相結合，例如復合材料的快速成型工藝，只有實(shí)現這些技術(shù)才能加速發(fā)展。第三，整個(gè)碳纖維材料數據庫的建立和設計工作，碳纖維復合材料作為一種新型材料，從物理指標上講是各向異性的，因此就需要積累最基本的數據庫，找到它的規律并且建立起一系列標準和體系，目前這一方面是汽車(chē)行業(yè)較為薄弱的領(lǐng)域。第四，碳纖維復合材料相關(guān)人才面臨緊缺的狀況。

顛覆傳統汽車(chē)工藝 引領(lǐng)汽車(chē)業(yè)的“二次革命”

在國內外的車(chē)企當中，已經(jīng)有一些車(chē)企將碳纖維材料應用到了汽車(chē)當中，但是大規模的應用并不多。蔣士成用一組數據說(shuō)明了這一問(wèn)題：目前全球碳纖維的總產(chǎn)能大約為9萬(wàn)噸，其中我國能夠達到2萬(wàn)噸;我國在碳纖維的使用量方面增長(cháng)速度逐年提升，從此前的年增長(cháng)3000噸到5000噸，再到最近的增長(cháng)量已經(jīng)達9000噸。不過(guò)，雖然我國碳纖維產(chǎn)量逐年提高，但還是無(wú)法滿(mǎn)足我國碳纖維的需求量，超過(guò)2/3仍需要進(jìn)口。這其中，在汽車(chē)行業(yè)的用量就更少，僅為700多噸，僅占總數的3%左右。

不過(guò)，蔣士成認為未來(lái)輕量化將是汽車(chē)行業(yè)的趨勢，一旦碳纖維復合材料能夠大規模用在汽車(chē)的零部件或者整車(chē)廠(chǎng)，它的加工工藝完全是一個(gè)全新的制造工藝，甚至將顛覆現有的汽車(chē)傳統工藝。他表示，碳纖維在汽車(chē)輕量化上的應用，將改變汽車(chē)生產(chǎn)組織模式，傳統的四大工藝將被新四大工藝(模壓、膠結、噴涂、總裝)取代。(馮玉婷)

標簽： 碳纖維技術(shù)