2019年中國汽車行業(yè)陷入了冷峻的寒冬，整體車市銷量持續(xù)下滑。一直處于成長階段的新能源汽車行業(yè)，也面臨著一定的壓力。自2019年下半年起，新能源汽車產(chǎn)銷出現(xiàn)較大同比下降。但是面對(duì)全球節(jié)能減排的巨大浪潮，推動(dòng)新能源車普及仍是全球汽車工業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。在我國，新能源汽車被列為“國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”，國家也先后出臺(tái)多項(xiàng)扶持新能源汽車發(fā)展的相關(guān)政策。
目前，新能源汽車的普及道路仍然存在一個(gè)巨大的阻礙，即消費(fèi)者對(duì)于續(xù)航里程的“焦慮”。除了電池和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外，車身的輕量化程度與續(xù)航能力的高低也有著密不可分的關(guān)系。例如一輛純電動(dòng)汽車，整車重量若降低10kg，續(xù)駛里程則可增加2.5km。因此車身減重已經(jīng)成為國內(nèi)外各大新能源汽車搶奪市場(chǎng)的關(guān)鍵，只有輕量化才能減少昂貴的電池重量、降低整車成本、實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程能力升級(jí)，從而接近市場(chǎng)需求。在汽車輕量化趨勢(shì)的推動(dòng)下，碳纖維輕質(zhì)材料成為當(dāng)前輕量化的主流選擇。
“新材料之王”碳纖維應(yīng)用之路
碳纖維的起源最早可追溯到1860年，它是由英國人在制作電燈燈絲時(shí)發(fā)明的。這是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量的新型纖維材料。它的質(zhì)量比鋁輕30%、比鋼輕50%，強(qiáng)度卻是鋼的7至9倍，并且具有耐腐蝕、高模量、密度低、無蠕變、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、非氧化環(huán)境下耐超高溫、耐疲勞性好等特性，不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性。
隨著工業(yè)和技術(shù)發(fā)展，這個(gè)看似柔軟卻性能優(yōu)異的碳纖維漸漸成為了大國競(jìng)爭(zhēng)的“新材料之王”。碳纖維最早是在在航空、航天、軍工等科技高精尖領(lǐng)域大顯身手。曾經(jīng)為超重問題所困擾的F-35戰(zhàn)斗機(jī)，最終靠著使用多達(dá)35%的碳纖維復(fù)合材料來“減重”、實(shí)現(xiàn)“輕量化”，因而得以實(shí)現(xiàn)飛天夢(mèng)想；在無人機(jī)領(lǐng)域，碳纖維材料更成為無可替代的“最佳外殼”；海軍應(yīng)用碳纖維材料的例子也不勝枚舉，采用碳纖維復(fù)合材料部件將提高航艇的耐海水腐蝕、抗電磁干擾、抗沖擊等性能；陸軍裝備同樣有由重向輕的轉(zhuǎn)變趨勢(shì)；在民航應(yīng)用領(lǐng)域，具有代表性的波音787和空客A350的碳纖維復(fù)合材料用量比例分別高達(dá)50%和52%。
除了在航空、航天和軍工等領(lǐng)域大顯身手以外，碳纖維現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于體育用品、汽車工業(yè)、能源裝備、醫(yī)療器械、工程機(jī)械、交通運(yùn)輸、建筑及其結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等領(lǐng)域，是發(fā)展國防軍工與國民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略物資。隨著碳纖維的利用價(jià)值愈加凸顯，更高性能、更多品種碳纖維材料也“應(yīng)運(yùn)而生”，看似柔軟的纖維成了大國競(jìng)爭(zhēng)的“新材料之王”。
中國將成為全球最大碳纖維市場(chǎng)
據(jù)中國汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》預(yù)測(cè)，2026年至2030年，我國將實(shí)現(xiàn)整車比2016年減重35%，將重點(diǎn)發(fā)展鎂合金和碳纖維復(fù)合材料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料混合車身及碳纖維零部件的大范圍應(yīng)用�？鐕嚻笤谔祭w維車用領(lǐng)域的研發(fā)和布局應(yīng)用早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在先列。GM Corvette 是世界上第一臺(tái)應(yīng)用碳纖維作為汽車材料的汽車，制造于1953年。1992年美國通用汽車公司展出了由碳纖維復(fù)合材料制造車身的超輕概念車，車身質(zhì)量為191.0 kg，整車質(zhì)量降低68%，實(shí)現(xiàn)節(jié)油40%。德國寶馬汽車是目前唯一掌握在大規(guī)模生產(chǎn)中使用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）科技的汽車制造商，車用碳纖維的年產(chǎn)能將達(dá)到9000噸，在這一領(lǐng)域具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
與國外巨頭相比，中國車企在碳纖維領(lǐng)域的應(yīng)用尚處在初期研發(fā)、小規(guī)模應(yīng)用的階段，總體來說世界碳纖維的生產(chǎn)仍然主要集中在日本、美國、德國等少數(shù)發(fā)達(dá)國家和我國的臺(tái)灣省。原因主要在于：目前碳纖維復(fù)合材料成本高昂、批量化制造工藝和裝備缺乏等因素嚴(yán)重制約了中國汽車廠商在汽車領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。2015年碳纖維在全球范圍的應(yīng)用中汽車業(yè)占比12%，達(dá)到8700 噸，年均增速超過20%，到2020 年汽車業(yè)需求量將超過2 萬噸，將成為碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域增長最快和需求最大的領(lǐng)域之一。預(yù)計(jì)2020 年全球碳纖維需求量將達(dá)13 萬噸，2020 年國內(nèi)需求量將達(dá)到2.9 萬噸。隨著汽車和民用航空碳纖維輕量化市場(chǎng)的啟動(dòng)，中國將成為全球最大的碳纖維市場(chǎng)。因此，為實(shí)現(xiàn)中國“汽車大國”之路，中國資本介入、參與布局碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈刻不容緩。
中國資本加入全球碳纖維玩家陣營、布局碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈
2019年9月，蔚來資本完成對(duì)康得新歐洲復(fù)合材料研發(fā)中心的收購，并更名為巴伐利亞輕量化科技有限公司。該公司于2017年成立于德國巴伐利亞省慕尼黑市，總投資3000萬歐元，擁有3000平方米實(shí)驗(yàn)室和碳纖維復(fù)合材料研發(fā)設(shè)備，是寶馬、奧迪、尼桑和空中客車的技術(shù)合作單位。
德國作為全球頂級(jí)的汽車技術(shù)大國，在汽車前沿科技領(lǐng)域有著領(lǐng)先地位。據(jù)悉，該公司由來自德國、奧地利、西班牙、印度及中國的頂級(jí)研究人員組成，能實(shí)現(xiàn)據(jù)客戶需求進(jìn)行工藝開發(fā)、定制工藝以適應(yīng)個(gè)別產(chǎn)品的需求、設(shè)計(jì)研究，樣件或小規(guī)模量產(chǎn)、對(duì)標(biāo)車型研究到完全開發(fā)、從基礎(chǔ)研究到高端量產(chǎn)支持等完整的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈服務(wù)。巴伐利亞省是德國的經(jīng)濟(jì)重鎮(zhèn)，寶馬、奧迪、西門子等國際企業(yè)巨頭就在巴州，其中寶馬在車用碳纖維方面走在前列，i3的全碳纖維車身，7系列的Carbon core概念都是寶馬在使用碳纖維方面的創(chuàng)新典范。巴伐利亞州也是創(chuàng)新之州，該州欲打造的碳纖維之“谷”，其核心就是碳纖維輕量化。巴伐利亞輕量化科技有限公司的成立，是中德兩國在汽車輕量化領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)交流、產(chǎn)業(yè)合作、資本合作和市場(chǎng)合作的重要平臺(tái)。
成立僅僅三年，巴伐利亞輕量化科技有限公司在碳纖維研究領(lǐng)域已取得巨大突破。以其專有技術(shù)——“表面RTM技術(shù)“為例：產(chǎn)品脫模后即可達(dá)到A級(jí)表面，公司已經(jīng)自主開發(fā)成功并掌握該技術(shù)從設(shè)計(jì)、工藝仿真、工藝、制造及檢測(cè)的Know-How，目前正在同寶馬、尼桑、現(xiàn)代等歐洲及亞洲主機(jī)廠就該技術(shù)的零部件開發(fā)進(jìn)行合作。除此以外，該研發(fā)中心成功研發(fā)出量產(chǎn)破纖板簧技術(shù)和三明治結(jié)構(gòu)濕法模壓等專有技術(shù)和產(chǎn)品。其可進(jìn)行碳纖維汽車部件的研發(fā)、試制，其配備了自動(dòng)化設(shè)備，可以進(jìn)行高壓 RTM 和濕法模壓生產(chǎn)的Dieffenbacher 1000T 壓機(jī)，年產(chǎn)量已達(dá)到15萬。巴伐利亞輕量化科技有限公司以其世界級(jí)的研發(fā)水平、工業(yè)級(jí)的實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)試制設(shè)備及高科技碳纖維產(chǎn)品，以及已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的小批量量產(chǎn)的水準(zhǔn)，將為我國引領(lǐng)全球碳纖維技術(shù)增添強(qiáng)勁的動(dòng)力，同時(shí)推動(dòng)碳纖維車身輕量化應(yīng)用將進(jìn)入快速增長的階段。
來 源： 中國網(wǎng)
編 輯：liuy