大客車可減重達(dá)17噸，他們?yōu)樘祭w維事業(yè)鼓與呼

新能源、輕量化，汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路。近年來(lái)，輕量化的要求給汽車行業(yè)帶來(lái)了翻天覆地的變化。隨著油耗、排放法規(guī)的不斷嚴(yán)苛，節(jié)能與新能源汽車規(guī)模市場(chǎng)化應(yīng)用，汽車行業(yè)不論是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系還是市場(chǎng)需求方面都在不斷發(fā)生變革，輕量化技術(shù)與應(yīng)用隨之迎來(lái)窗口期。

　　2018年7月12-13日，由齊齊哈爾市人民政府主辦，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)、中科院北京化學(xué)所、大連理工大學(xué)等單位協(xié)辦，興科控股有限公司等單位承辦的汽車輕量化技術(shù)與清潔能源電能供熱研討會(huì)在齊齊哈爾召開(kāi)，權(quán)威專家對(duì)碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展布局、未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行剖析。其中，行業(yè)大咖們的闡述與傳遞出的信息同時(shí)為汽車的輕量化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了些許參考和啟示。

　　中國(guó)工程院院士杜善義：碳纖維材料實(shí)現(xiàn)軍民融合，在汽車輕量化領(lǐng)域大有可為

　　碳纖維是上個(gè)世紀(jì)60-70年代出現(xiàn)的一種新的技術(shù)形式，這個(gè)技術(shù)在當(dāng)時(shí)看來(lái)是顛覆性的，它可以把塑料變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)材料，它能夠把塑料的性能變得和鋁合金類似，但重量更輕。因此，碳纖維的出現(xiàn)首先得到了國(guó)防航空航天的青睞。

　　從1975年開(kāi)始，中國(guó)的碳纖維經(jīng)過(guò)了四十幾年的發(fā)展，現(xiàn)在中國(guó)的碳纖維有產(chǎn)能，能生產(chǎn)出高性能的碳纖維產(chǎn)品，從目前情況來(lái)看，基本可以滿足航空航天和國(guó)防的需要，同時(shí)也在向汽車等其他領(lǐng)域擴(kuò)展。

　　軍民融合是國(guó)家戰(zhàn)略，碳纖維作為一種的新的戰(zhàn)略材料首先是及民營(yíng)企業(yè)牽頭研發(fā)，急軍工之所急，逐步向民用領(lǐng)域延伸，比如汽車行業(yè)。現(xiàn)在我們能看到碳纖維在比如海洋工程、汽車工程，軌道工程包括土木建設(shè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用，碳纖維的發(fā)展，是軍民融合的結(jié)果。

　　碳纖維結(jié)構(gòu)強(qiáng)、重量輕，輕量化本身不僅僅是減少成本的問(wèn)題，更能節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。輕量化有三個(gè)方面需要考慮：第一是使用，用好高性能材料;第二是制造，只有制造才能保證輕量化;第三是設(shè)計(jì)，輕量化整個(gè)概念設(shè)計(jì)非常重要。輕量化在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用大有可為，特別是新能源汽車。新能源汽車在2025年就要達(dá)到600萬(wàn)輛以上。新能源汽車電池本身很重，所以為車身結(jié)構(gòu)減重是關(guān)鍵。不同于航空航天，汽車產(chǎn)量非常之大，汽車如果能夠很好地把輕量化材料利用好，這對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源以及汽車本身的性能都是有利的。

　　中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng)、汽車輕量化聯(lián)盟秘書長(zhǎng)侯福深：節(jié)能源新能源汽車是碳纖維材料應(yīng)用潛力巨大的用戶

　　按照學(xué)會(huì)在前年發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖，到2030年，我國(guó)的汽車產(chǎn)銷量將達(dá)到3800萬(wàn)輛，新能源汽車的市場(chǎng)份額將突破40%，汽車產(chǎn)業(yè)會(huì)基本實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。

　　在新一輪汽車產(chǎn)業(yè)變革的大背景下，汽車產(chǎn)業(yè)正在朝著低碳化、信息化、智能化的方向加速發(fā)展。其中，低碳化是我們當(dāng)前面臨的最緊迫的任務(wù)，也是實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本前提。其中，輕量化技術(shù)成為支撐節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的重要技術(shù)。

　　近期，國(guó)家發(fā)改委為就汽車產(chǎn)業(yè)投資規(guī)定在公開(kāi)征求意見(jiàn)，其中新能源汽車是四大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之首，而輕量化又列為新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)之首。由此可見(jiàn)，輕量化技術(shù)對(duì)于新能源汽車未來(lái)技術(shù)開(kāi)發(fā)影響巨大。學(xué)會(huì)高度重視汽車輕量化的工作，從2007年成立了汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，在共性技術(shù)研究、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、行業(yè)的技術(shù)交流、成果的轉(zhuǎn)化推廣以及人才培養(yǎng)等方面做了大量工作，代表了中國(guó)汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新主體力量。

　　從聯(lián)盟的角度認(rèn)為，碳纖維復(fù)合材料能夠大幅實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)品的減重，是節(jié)能與新能源汽車領(lǐng)域最好的輕量化材料。在學(xué)會(huì)發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖當(dāng)中就碳纖維復(fù)合材料提出了未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)，到2020年，碳纖維材料在汽車上使用成本要比2015年降低52%,2025年碳纖維使用量要占到車重的2%，成本要比2020年底50%，2030年碳纖維使用量占整個(gè)車重的5%，成本還要進(jìn)一步降低。如果按照2030年3800萬(wàn)產(chǎn)銷量來(lái)計(jì)算，平均輛車1噸，就是3800萬(wàn)噸，占比5%就是200萬(wàn)噸以上。所以說(shuō)汽車是碳纖維應(yīng)用潛力非常大的用戶。

　　汽車評(píng)價(jià)研究院院長(zhǎng)李慶文：汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用碳纖維材料已經(jīng)到了加速階段

　　首先應(yīng)該確立的概念就是汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用碳纖維材料已經(jīng)到了加速階段。汽車行業(yè)應(yīng)用各種材料都有一個(gè)過(guò)程，一旦一個(gè)新興的材料應(yīng)用到汽車產(chǎn)業(yè)上，這個(gè)材料工業(yè)就會(huì)變成一個(gè)影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大產(chǎn)業(yè)。

　　舉例來(lái)說(shuō)，汽車工業(yè)應(yīng)用鋼鐵促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，汽車工業(yè)應(yīng)用了石油，使石油化工業(yè)成為了對(duì)世界經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)下的中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)正在朝著電動(dòng)化發(fā)展，電動(dòng)化發(fā)展使國(guó)家的鋰電池產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)出了以寧德時(shí)代為代表的優(yōu)秀電池企業(yè)，有了中國(guó)汽車零部件企業(yè)首次在德國(guó)建廠。所以結(jié)論是，只要汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用了某一個(gè)重要材料、重要技術(shù)，這項(xiàng)材料或技術(shù)就會(huì)形成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。

　　我們要認(rèn)識(shí)到，碳纖維材料一旦在汽車產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用普及，將會(huì)給碳纖維材料才來(lái)巨大的歷史影響。碳纖維材料從國(guó)防工業(yè)開(kāi)始擴(kuò)散，逐步輻射到民用領(lǐng)域。具有前瞻性的是，近些年來(lái)汽車工業(yè)開(kāi)始逐步應(yīng)用碳纖維材料，碳纖維材料在我們很多家整車廠商都做過(guò)很多前期實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)雖然沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為成果或者產(chǎn)業(yè)，但這些前期的準(zhǔn)備工作是十分重要的。比如興科公司與長(zhǎng)城汽車前期做過(guò)很多碳纖維相關(guān)實(shí)驗(yàn)，任何新材料的應(yīng)用都需要時(shí)間去驗(yàn)證，到了一定的時(shí)間拐點(diǎn)，當(dāng)各方面條件都具備的時(shí)候就能很快地轉(zhuǎn)化為成果并應(yīng)用市場(chǎng)。

　　中國(guó)工程院院士蹇錫高:未來(lái)汽車輕量化或會(huì)從縱梁入手

　　興科公司在齊齊哈爾完成了首條碳纖維生產(chǎn)線，而且成功投入應(yīng)用，這是具有歷史意義的。從材料學(xué)角度來(lái)講，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入復(fù)合材料發(fā)展時(shí)代。以樹(shù)脂基復(fù)合材料為例，它具有特備的功能和特點(diǎn)，那就是輕質(zhì)、高強(qiáng)。目前耐高溫性能還無(wú)法和陶瓷或者金屬基材料相比，但在很寬的范圍內(nèi)，比如350度以內(nèi)是可以耐受的。

　　中國(guó)工程院現(xiàn)在有相當(dāng)一部分工作精力投入到碳纖維復(fù)合材料的研發(fā)與應(yīng)用。汽車輕量化領(lǐng)域應(yīng)用了很多高分子材料，目前汽車輕量化還沒(méi)有涉及到大梁，但我認(rèn)為，以后汽車輕量化或許會(huì)從這里入手，汽車的縱梁占整車重量的比重是很大的。對(duì)于新能源汽車的輕量化來(lái)說(shuō)，提高電池能量密度，減小電池體積;亦或從車身方面著手，采用新型高強(qiáng)度、輕質(zhì)量的復(fù)合材料。中國(guó)工程院現(xiàn)也在做這方面的工作，比如液流電池、燃料電池、超級(jí)電容等等。

　　科技部863碳纖維專項(xiàng)專家組組長(zhǎng)徐堅(jiān)：采用碳纖維為車身架構(gòu)的電動(dòng)大巴可減重17噸

　　經(jīng)過(guò)十五年的努力奮斗，目前中國(guó)碳纖維的實(shí)際產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到2萬(wàn)6千噸，2017年的實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到8700噸。2011-2018年間我們主要針對(duì)清潔能源、現(xiàn)代交通等領(lǐng)域開(kāi)展研發(fā)工作。整個(gè)863項(xiàng)目的投資是13.8億，我們主要完成的高強(qiáng)碳纖維的制備工藝。

　　十二五期間專項(xiàng)組有四個(gè)主要研發(fā)方向，一是碳纖維的制備與工程化技術(shù);二是碳纖維復(fù)合材料化學(xué)技術(shù);三是光能制備制造技術(shù);四是一些新型高分子材料制備技術(shù)。在十二五期間的最后階段專項(xiàng)組一共安排了16個(gè)課題，其中12個(gè)課題來(lái)自復(fù)合材料、光能以及新型纖維。

　　另外，在十三五期間專項(xiàng)組做個(gè)一個(gè)試驗(yàn)，制造的一輛以碳纖維復(fù)合材料為車身架構(gòu)的電動(dòng)大巴車，這輛大巴全部車身結(jié)構(gòu)全部應(yīng)用了碳纖維，車輛的所有強(qiáng)度設(shè)計(jì)用的是國(guó)內(nèi)自產(chǎn)的碳纖維，這臺(tái)大巴至今還可以正常運(yùn)行。這輛大巴試驗(yàn)車經(jīng)過(guò)了正向沖擊、側(cè)翻等一系列安全試驗(yàn)，保證了對(duì)乘客的安全性要求，經(jīng)過(guò)了2000公里的強(qiáng)化環(huán)路實(shí)驗(yàn)，整車結(jié)構(gòu)沒(méi)有出現(xiàn)任何異常，整個(gè)車身減重達(dá)到17噸左右，相比較傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)車身優(yōu)勢(shì)明顯。

　　興科控股有限公司董事長(zhǎng)程顯軍：興科在汽車專用碳纖維領(lǐng)域已有成果

　　興科控股有限公司成立于2011年，注冊(cè)資本6000萬(wàn)，現(xiàn)與國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)、知名專家共同合作推動(dòng)中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。興科的碳纖維技術(shù)不僅使中國(guó)成為世界為數(shù)不多的擁有該技術(shù)的國(guó)家，而且使中國(guó)成為碳纖維在多領(lǐng)域有應(yīng)用技術(shù)的國(guó)家。正基于此，興科被譽(yù)為中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)的先行者，成為中國(guó)擁有碳纖維完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)之一。

　　經(jīng)過(guò)三年的努力，興科在汽車專用碳纖維現(xiàn)在也已經(jīng)有了一些成果，在汽車輕量化、軌道裝備輕量化包括高端裝備制造的輕量化方面都有重大的應(yīng)用意義。興科也愿為行業(yè)的發(fā)展盡力。

　　從專家的種種觀點(diǎn)闡述中不難讀出，在真正意義上的新能源時(shí)代來(lái)臨前，以碳纖維新型復(fù)合材料為基礎(chǔ)的輕量化技術(shù)無(wú)疑是汽車工業(yè)產(chǎn)品降低燃油消耗，減少二氧化碳排放、提高運(yùn)載效率的有效途徑。市場(chǎng)的發(fā)展總是伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，新能源、輕量化，一場(chǎng)全新的汽車工業(yè)變革正在悄然到來(lái)。