“中國創(chuàng)造2025”10大重點領(lǐng)域中,直接或間接涉及高性能纖維與貼合材料的多達7個領(lǐng)域。第21屆中國國際化學(xué)纖維會議期間設(shè)置了特意的分論壇——“高性能纖維及貼合材料”,論壇就當(dāng)前國內(nèi)外高性能纖維行業(yè)新的進展動態(tài),我國高性能纖維行業(yè)如何掌握進展機遇,實現(xiàn)跨越式進展等問題進行了深入探討。和會能手一致認(rèn)為,“十三五”期間,依托政策優(yōu)勢與汽車輕量化等多重機遇,我國高性能纖維行業(yè)將迎來好的進展時機。
中國新材料技術(shù)協(xié)會會長、全國特種合成纖維信息中央主任羅益鋒:
掌握四個關(guān)鍵找求跨越進展
“十三五”期間,全球高性能纖維將迎來新一輪擴產(chǎn)熱潮,這將給我國高性能纖維行業(yè)帶來更大的挑戰(zhàn)。我國高性能纖維行業(yè)要想獲得跨越式進展,就必須從以下幾個方面找求突破:
,抓住創(chuàng)新主線,突破技術(shù)瓶頸,邁入國際先進水平。行業(yè)應(yīng)利用全新紡絲工藝技術(shù)及后處理技術(shù),進展超高性能有機纖維及碳纖維,降低生產(chǎn)成本,提升國際競爭力;應(yīng)建設(shè)低成本的高性能纖維生產(chǎn)線,使大絲束聚丙烯腈基碳纖維的成本下降,擴大應(yīng)用領(lǐng)域;應(yīng)研發(fā)各種添加于纖維中的陶瓷等納米粉體,改進纖維綜合性能。
第二,實現(xiàn)高性能纖維品種的多樣化與進一步產(chǎn)業(yè)化,滿足民用、國防與軍工的各種需求。目前,我國的研發(fā)覺狀與各種條件,已基本具備在未來5年內(nèi)形成較盡整的高性能纖維產(chǎn)品體系,包含目前仍處于研發(fā)階段的PBO、聚芳酯、聚醚酰亞胺、PEEK、M-5、嘧胺等纖維,都有望實現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn)。到2020年,我國有望進展成為高性能纖維品種全的國家。
第三,新市場開辟要從量大面寬的應(yīng)用領(lǐng)域與國防軍工開始。一方面,到2020年,我國汽車工業(yè)要跟上國際大潮流,使汽車減重50%~60%。高性能纖維行業(yè)應(yīng)利用強制性的環(huán)保節(jié)能法律法規(guī),優(yōu)先開辟以汽車為首的交通運輸工具的輕量化。另一方面,隨著風(fēng)電葉片的大型化與海上風(fēng)電的快速進展,需要選用較便宜的大絲束碳纖維主梁和玻纖貼合材料相組合,這方面我國剛起步,未來需求量大。
第四,我國正瀕臨復(fù)雜的國際環(huán)境,國防軍工的需求擴大以及國外的相關(guān)封鎖,為我國高性能纖維的進展制造了良好的機遇。國防軍工對列裝產(chǎn)品的要求相當(dāng)高,特別是質(zhì)量的穩(wěn)定性,這為改變當(dāng)前國產(chǎn)高性能纖維離散系數(shù)偏大的問題起到推進作用。同時,航天航空與新一代戰(zhàn)略武器以及巨型運載火箭等的進展,將催生一批超高性能纖維的進展,有助于縮短我國和國外在高端產(chǎn)品方面的差距,甚至使我國有望浮現(xiàn)一批國際率先的產(chǎn)品。
若從國家層面瞧,國家應(yīng)加大對自主創(chuàng)新與引進國外率先技術(shù)與設(shè)備的支持力度,走跨越式進展的道路;應(yīng)制訂切實可行的應(yīng)對戰(zhàn)略,大限度地扭轉(zhuǎn)我國當(dāng)前“小而散”與主要品種全行業(yè)虧損的難題,從而走出一條具有“中國特色”的高性能纖維產(chǎn)業(yè)進展道路。
江蘇奧新新能源汽車有限公司總經(jīng)理史踐:
汽車輕量化推動碳纖維應(yīng)用
目前,除賽車與豪華車外,部重量產(chǎn)車型開始使用碳纖維貼合材料(CFRP),如寶馬i3/i8,大眾GOLF7、GT1,雷克薩斯LFA,奔馳SLR等使用CFRP的汽車產(chǎn)品已上市,或打算推向市場。世界一流汽車企業(yè)紛紛和原料供應(yīng)商合作,組成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,推動CFRP的大規(guī)模應(yīng)用,如豐田汽車和豐田自動織機合作,通用汽車和帝人合作。
CFRP應(yīng)用在汽車上有很多優(yōu)勢:一是能獲得更好的震動阻尼,使汽車有更好的駕駛性能,輕合金需要9秒才干停止震動,CFRP則2秒就能停止。二是能獲得更低的組裝耗費,如更低的組裝工時,更低的材料耗費等。三是更好的碰撞安全性,CFRP能量汲取能力比金屬材料高出4倍~5倍。四是提升材料耐疲勞性,提升汽車的可靠性能。鋼與鋁的疲勞強度是抗拉強度的30%~50%,而CFRP可達70%~80%。五是輕量化,提升行駛里程與運行經(jīng)濟性。CFRP的比強度是鋼SAE1010(冷軋)的近20倍,是鋁6061-T6的近10倍,其比模量則超過這些鋼與鋁材的3倍,用CFRP代替鋼或鋁可減輕分量20%~50%。
和傳統(tǒng)汽車相比,電動汽車更需要輕量化,電動汽車更能平衡輕量化材料導(dǎo)致的成本上升,更能夠帶動輕量化的規(guī)模化應(yīng)用。
目前,奧新公司電動汽車的核心理念就是——輕量化。這包含:一是整車的輕量化,車殼使用CFRP,底盤使用輕質(zhì)金屬材料;二是電池的高比能量化,化學(xué)電池和液體燃油的比能量差距很大,因此電池輕量化很關(guān)鍵,奧新的電池使用三元鋰聚合物;三是電控、電驅(qū)動的高效化。
奧新推出了國內(nèi)首創(chuàng)的全碳纖維集體車身結(jié)構(gòu)設(shè)計,采納HP-RTM(高壓真空輔助模壓成型),克服了單純用RTM工藝只能單件小批量生產(chǎn)、節(jié)拍慢的弊端。同時,奧新在國內(nèi)首創(chuàng)了自制裝備年產(chǎn)過萬輛的碳纖維貼合材料HP-RTM熱固成型工藝系統(tǒng),推出了兩座碳纖維電動車、4座碳纖維電動車設(shè)計等,實現(xiàn)了4座碳纖維車身的批量生產(chǎn)。今后,“碳纖維+新能源”是奧新的汽車產(chǎn)業(yè)布局。我們認(rèn)為,采納新材料與新結(jié)構(gòu)后的電動汽車將實現(xiàn)汽車創(chuàng)造業(yè)的產(chǎn)業(yè)革命,我們希翼能夠引領(lǐng)國內(nèi)電動汽車輕量化技術(shù),實現(xiàn)電動汽車產(chǎn)業(yè)革命。
版權(quán)聲明
本文僅代表作者觀點,不代表本站立場。
發(fā)布的有些文章部分內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)。如有侵權(quán),請聯(lián)系我們,我們會盡快刪除。