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标题: 轻量化是大趋势？康得复材说碳纤维靠谱 [打印本页]

作者: 碳纤维复合材料 时间: 2016-9-4 14:25
标题: 轻量化是大趋势？康得复材说碳纤维靠谱
　　2016年4月25日，第十四届北京国际汽车展览会在中国国际展览中心拉开帷幕，康得复合材料有限责任公司（简称康得复材）作为参展商, 展示了全球唯一的、由康得复材和康得新集团携手打造的新能源汽车碳纤维零部件产业生态链，吸引了现场观众和媒体的极大关注，成为本届车展的焦点之一。
　　新能源汽车碳纤维车体及部件产业生态链的布局，包括：位于慕尼黑的KDX欧洲复合材料研发中心、KDX雷丁汽车轻量化设计中心、以及德国GFG公司和SGL公司的大批量自动化生产技术支持、中安信的碳纤维产业、康得复合材料的工业4.0版智能化碳纤维车体及部件制造工厂。这一完整的生态链将为全球的整车企业提供系统的解决方案，提供从设计、研发、样件试制、检测、小批量生产到大规模供货的全方位服务。
　　康得复材展馆占地270㎡，科技感与未来感十足，集中展示了碳纤维复合材料汽车结构件、覆盖件等多种碳纤维复合材料车体部件，以及车内智能显示、KDX智慧窗膜、顶级防爆隔热膜、汽车装饰膜等多种配件产品。KDX雷丁汽车轻量化设计中心设计研发的全碳纤维复合材料超级跑车Roadster更是惊艳亮相康得复材展台，成为车展的一大亮点。

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现场嘉宾与媒体热情沟通

　　4月25日的车展现场，世界知名的轻量化及碳纤维复合材料领域资深专家、KDX欧洲复合材料研发中心专家委员会主席Klaus Drechsler教授，德国著名汽车轻量化设计专家、KDX-Roding欧洲汽车设计中心联合总裁Robert Maier，康得复材常务副总裁张保平，康得复材副总裁兼KDX欧洲复合材料研发中心和KDX-Roding欧洲汽车设计中心执行董事何鹏博士接受了记者的联合采访，阐述了康得复材如何引领汽车轻量化未来。
　　爱卡汽车：康得集团携手康得新集团打造碳纤维轻量化产业平台的一个初衷是什么，跟大家分享一下？
　　张保平：好，谢谢。这个题目还是真的比较大。我想我们打造这个产业平台最初的初衷有两个，第一，就是为了保护环境，为了我们绿色的家园。大家知道汽车的排放现在是比较严重的。尤其在中国。那么为此，世界各国，包括中国制定了一个严格的排放标准，那么要达到这个标准真正建设我们绿色的家园，最有效的手段之一就是汽车的轻量化。而碳纤维又是汽车轻量化一个最佳的手段和必由之路。所以从建设绿色家园保护环境这个角度来讲，我们也应该打造这个平台。第二个原因，大家也知道，我们传统汽车在世界的范围内可以说是一个小弟弟，赶了几十年也赶不上。那么我们国家的政策，包括我们业界的雄心壮志，现在刚刚起步的新能源汽车，尤其是新能源智能汽车上面能够实现弯道超车。那么实现弯道超车的一个基本的要素同样也是轻量化。
　　所以可以说我们打造这个产业平台的初衷就是为了建设我们的绿色家园，保护环境，也是为了我们的新能源汽车产业能够实现弯道超车，引领世界，能够为我们民族工业的发展超越贡献一份力量。
　　爱卡汽车：碳纤维材料目前在汽车上面的应用范围是什么？刚才提到雷丁汽车，想问一问有没有之前的成功案例，跟我们分享一下，谢谢。

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　　Robert Maier：我们可以看到我们后面雷丁的Roding Roadster这辆车，我们从2004年的时候来考虑这个车的理念，在这个时候，在整个汽车行业还没有像目前用干这种材料来生产汽车的工艺，当时用的材料，这种材料非常贵，使得宝马在2008、2009、2010年的时候，开始出现在的工艺，整个在汽车上的应用才开始逐渐的呈现，包括一些零件，在最终整个碳纤维的车身，不同的零件的都在不断的呈现出来，目前在市场不断尝试各种各样用碳纤维复合材料来做汽车上的零件，而且这些主机场也在全球范围内寻找有生产能力的厂商进行合作，这也是为什么我们和康得集团来合作，来为全球的汽车厂商来提供这样的支持。
　　爱卡汽车：碳纤维复合材料在汽车行业当中的应用，目前已经带来了哪些好处？
　　George Fritmeier：最大的优势就是碳纤维复合材料在汽车上的应用，还是对于它的重量上，它可以极大降低我们这个汽车的重量，但是可以保证跟铝合金一样的，甚至更优越的性能。
　　爱卡汽车：康得复材所采用的工艺方法都有哪些，咱们的主要优势在哪里呢？
　　何鹏：我给大家介绍一下目前整个康得复材，目前所具备的几种主要的工艺，我们现在目前瞄准的就是工艺主要是针对于汽车行业比较成熟的工艺，因为我们知道汽车行业它的生产过程跟之前的像在航空航天有很大的不一样，因为在它需要非常短的时间，我们注定用的时间工艺，包括整个与汽车整个产业的同步是非常的重要。在目前主要的工艺是高压的树脂传递模工艺，它的时间可以控制在3分钟以内，可以适合整个汽车批量生产的需求，在之前航空航天里面，整个部件生产有时候需要几十分钟到好几个小时，目前引进的高压的这个工艺，也是宝马主导的工艺之一，我们整个也是从欧洲全套引进这样的全自动化的生产线，可以满足我们整个汽车，针对汽车行业高效低成本的制造要求，另外实现比较工艺，它的成本更低，也是我们现在目前采用宝马第二种重要的工艺，这个工艺，还有其他的工艺，像一些编织，都是针对不同汽车零部件的需求来进行布置的，这是我们目前主要采用的几个主打的，经过量产验证的，并且在整个宝马量产过程当中经过大批量的生产制造来进行的不断改进的工艺，我们现在目前来说，要保持持久的竞争力，就是不断要提高我们的工艺，还要降低我们整个工艺的成本，增加我们整个产品的核心竞争力。所以我们在欧洲成立了这个研发中心。跟慕尼黑工业大学的碳纤维研究所，也是宝马碳纤维的供应商整个资助的研究所，也是宝马、奥迪的合作商，我们跟他们合作也是这样的初衷，不断的研发和不断的接纳新的针对于汽车低成本的制造的不断新的工业研发和新的工业引进，是我们在整个过程中不断的是注重现在目前的竞争力，也是为了我们企业长久的工艺方面都具备一定的优势，做了很大的努力，在整个布局当中，也是我们的研发中心。
　　对于碳纤维和汽车轻量化，康得复材有自己独特的视角与理解，主要有以下几个方面：
　　一、汽车轻量化是大势所趋
　　面对日益严重的环境压力及能源危机，中国在内的全球大多数国家纷纷制定了严格的汽车能耗和排放标准，而汽车的轻量化是降低排放、节约能源的最佳途径。于此同时，各国纷纷将新能源汽车作为重点发力方向。我国十三五规划及《中国制造2025》中指出，2025年，中国新能源汽车年销量将达到汽车市场需求总量的20%，约500万辆。张保平表示：由于电池技术等方面限制，现在的新能源汽车行驶里程相对较短，因此国内相关政策要求，到2017年新能源汽车通过应用新材料实现车身减重25%、到2020年实现车身减重30%的目标。要实现这一目标，碳纤维复合材料的大量应用将成为唯一的选择。
　　二、碳纤维优势得天独厚
　　那么，如何应用碳纤维实现轻量化呢？ KDX欧洲复合材料研发中心教授Klaus Drechsler回顾了碳纤维在汽车行业的应用历史。碳纤维较早应用于F1赛车，由于碳纤维车身较轻，抗冲击能力强，大大降低了赛事中的重伤事故。近年来宝马的i3、i8和新7系的出现，更是掀起了全球汽车碳纤维轻量化的大潮。“相比传统车用材料，碳纤维具备得天独厚的优势。”KDX-Roding欧洲汽车设计中心联合总裁Robert Maier介绍说“碳纤维具有更高的比强度、比刚度，不仅带来节省能源、增加续航里程，提升性能的好处，还可以全面提高车辆的舒适性、稳定性、安全性和可靠性，带给汽车产业革命性的变化！
　　Robert Maier还进行了专业的技术解析：车重每减小10%，油耗可降低6-8%，排放量可降低5-6%，0-100km/h加速性可提升8-10%，制动距离缩短2-7m；车身轻量化后整车重心可实现下移，提升了汽车操纵稳定性，碳纤维还具有极佳的能量吸收率，碰撞吸能能力是钢的6-7倍、铝的3-4倍，这进一步保证了汽车安全性，车辆运行更加安全、稳定；此外，碳纤维还具有更高的震动阻尼，可提高整车疲劳强度。基于现有的碳纤维成型工艺，可使车身开发实现集成化，大大减少了零件的种类，减少装配难度和工作强度。
　　三、康得复材和康得新集团携手打造世界唯一、技术领先的新能源汽车碳纤维部件产业生态链
　　中国碳纤维轻量化产业发展面临多重挑战。首先，在设计方面，国内人才和资源比较少，特别是从事过碳纤维汽车量产部件设计的人才非常缺乏。其次，在生产工艺方面，传统的航空航天领域的工艺，生产效率低，产品一致性差，无法满足汽车规模化生产的要求。还需要特别指出的是，汽车碳纤维零部件生产需要研发、设计、大规模生产的一体化能力，要求企业拥有非常高的综合实力。
　　“面对这些挑战，我们寻求了一个创新的解决之道。”康得复材副总裁何鹏博士介绍说“我们整合了全球优势资源，打造了从碳纤维、轻量化设计、材料工艺研发、规模生产技术保障到4.0版智能化制造工厂，给客户提供全方位的碳纤维轻量化整体解决方案。”
　　具体而言，何鹏博士介绍说，与研究水平世界领先的德国慕尼黑工业大学碳纤维复合材料研究所合作建立康得新欧洲复合材料研发中心，该研发中心投资2000万欧元，吸纳了德国以及欧洲最先进的复合材料研究资源，为碳纤维的应用持续提供最新技术、为生态链提供源源不竭的发展力量。
　　与全球除宝马外唯一拥有规模化生产碳纤维汽车部件设计经验的德国雷丁公司,在慕尼黑合资建立康得新-雷丁欧洲汽车设计中心。以最先进的轻量化理念及设计技术为全球车企开拓轻量化之路。正是该公司2013年发布了独立设计研发并制造的全碳纤维复合材料结构跑车Roding Roadster，轰动了业界。
　　由KDX-Roding欧洲研发中心研发设计的康得新全球领先的纯碳纤维超级跑车Roadster惊艳亮相
　　2015年10月，在李克强总理和默克尔总理的共同见证下，康得集团与德国GFG公司就投资4.5亿欧元建设“新能源电动汽车碳纤维复合材料车体以及部件产业化项目”签署协议。借助宝马最大碳纤维部件一级供应商德国GFG公司的规模化制造经验，康得复材将更好地实现碳纤维部件制造的规模化、产业化。
　　2013年开始，康得集团就开始在河北廊坊建设了年产5100吨高性能碳纤维的生产基地——中安信科技有限公司，其碳纤维生产规模国内第一、技术国际领先，将为集团生态链提供关键原材料。
　　同时，生态链的核心企业--康得复材打造全球规模最大、技术最先进的4.0版智能化制造工厂，年产150万件碳纤维部件。采用的新一代HP-RTM、Surface-RTM以及湿法工艺，将成为新能源汽车快速提升产能的强大保障。2014年10月，钟玉董事长陪同李克强总理访德期间，向两国总理汇报了产业生态链的建设情况，获得高度肯定，成为两国政府重点支持的项目。
　　对于生产工艺，何鹏博士非常引以为傲，他介绍说：在编织上，
　　我们采用国际一流的多轴向经编设备和编织设备，工作效率远超国内设备；HP-RTM工艺全自动化生产线是来自欧洲的最新型设备，产品尺寸精度高且稳定，生产周期更短；湿法工艺采用欧洲先进的自动化生产线设备，整个成型周期在3分钟以内；康得复材Surface-RTM工艺可以进行批量化生产，该技术可使得零件达到A级表面，无需进行表面处理直接喷涂面漆，大大节省后续的周期和成本。
　　对于碳纤维部件规模化制造的成本，GFG公司董事长Fritzmeier先生表示：碳纤维复合材料之前主要应用在航空航天领域，其工艺主要采用热压罐等传统工艺，产品造价高，生产周期长，效率低，无法满足汽车大批量生产的要求。但现在这种状况得到了明显改变，随着一批新工艺的出现，如HP-RTM，湿法模压等，大大提高了碳纤维部件的生产效率，并且碳纤维丝等原材料价格的大幅下降，使碳纤维复合材料在汽车领域的应用变成了可能，宝马的i3和i8的规模化生产就是很好的案例。
　　当然很多人都觉得碳纤维材料与金属材料相比较贵，制约了其在汽车领域的应用发展，尤其是对于低端或者自主品牌汽车，价格尤其敏感。但是碳纤维在汽车轻量化上的应用还具有以下优点：
　　- 优异的材料性能（轻质，高强，耐腐蚀，高疲劳强度等）
　　- 多部件功能集成，并可一次成型，从而大量减少部件的个数，减少组装工序和成本。譬如传统金属车身一般由250-300个部件组成，而碳纤维车身只需大概50-60个部件
　　- 通过车体重量的减少，可以系统的减少或者降低整车其他系统的要求，从而可以进一步二次降低整车的质量，减少成本
　　综合以上的考虑，碳纤维部件在大量生产时与金属相比具有一定的综合成本优势，并且长期来看，随着碳纤维原材料价格不断下降和新工艺的持续进步，碳纤维材料的竞争力将会越来越强，得到更加广泛的应用。
　　四、开启元年，康得复材引领中国碳纤维应用4.0时代
　　“2016年可以说是中国碳纤维复合材料应用4.0时代的元年，全球碳纤维复合材料迎来了真正意义上的春天”康得复材常务副总裁张保平最后做出自己的行业判断。
　　他解释说，每年法国巴黎JEC国际复合材料展览会，是复合材料发展方向的风向标。与此前多以原材料、设备及工艺技术的展示为主不同，今年JEC展会则以适用于批量生产复合材料汽车部件的解决方案居多，且各种汽车碳纤维部件的展品数量大大超越往届。由此可见，碳纤维复合材料在汽车行业的应用已经成为热点。此外，宝马在拥有全碳纤维结构乘员舱的i3和i8批量投产后，又于2015年推出了碳纤维和金属混合结构车身的新BMW 7系，为普通汽车轻量化提供了更多的解决方向，也将极大促进碳纤维轻量化的发展速度。
　　提到碳纤维产业生态链的建设及发展情况，张总骄傲的为在场媒体介绍，康得集团高瞻远瞩，打造了从碳纤维原材料、轻量化设计、材料工艺研发、规模制造技术保障到4.0版智能化生产工厂，目前已与包括北汽、上海蔚来、上汽等多家国内汽车公司开展合作，共同推进碳纤维复合材料在汽车轻量化领域的应用。

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