在9月3-5日于上海舉行的第20屆中國國際復(fù)合材料展覽會上,中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所和奇瑞汽車有限公司聯(lián)合打造的碳纖維復(fù)合材料電動汽車,以其突出的創(chuàng)新性和應(yīng)用前景獲得國內(nèi)外資深評審專家組認(rèn)可,被授予中國復(fù)材展-JEC優(yōu)秀創(chuàng)新產(chǎn)品獎。
此次中科院寧波材料所與奇瑞公司聯(lián)合開發(fā)的碳纖維復(fù)合材料電動汽車,是國內(nèi)首款車身主體由碳纖維復(fù)合材料與先進(jìn)工藝制作的車型,也是奇瑞首款采用PHEV插電式混合動力車型,為節(jié)能環(huán)保提供高效解決方案。其核心優(yōu)勢在于采用碳纖維復(fù)合材料輕量科技,車身僅218千克(減重48%),整車減重15%,有效減少污染物排放;同時,碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用顯著提高了汽車的抗沖撞性能和操控性;其映射出的運(yùn)行型設(shè)計(jì)元素,給輪廓設(shè)計(jì)帶來動感,深沉的黑色編織花紋高端貴氣,黑色的炫酷外觀造型時尚美觀,帶來極為強(qiáng)烈的視覺效果體驗(yàn);此外,先進(jìn)的單電機(jī)雙離合器混合動力系統(tǒng)構(gòu)型,平臺化的前置前驅(qū)混合動力總成,動力耦合機(jī)構(gòu)聯(lián)合驅(qū)動電機(jī),使行駛更平順、快速、更長。
據(jù)了解,碳纖維復(fù)合材料汽車已成為解決能源和環(huán)境問題的一種戰(zhàn)略性產(chǎn)品。但是如何降低碳纖維的生產(chǎn)成本,使碳纖維汽車從概念走向商品,可以說是當(dāng)前全球汽車企業(yè)都需要面對的一道亟待破解的難題,同時也是企業(yè)間實(shí)力較量的一個戰(zhàn)場。
日本是目前全球碳纖維產(chǎn)業(yè)實(shí)力最強(qiáng)的國家。著眼于長期發(fā)展而持續(xù)投資研發(fā)的日本碳纖維企業(yè)力壓歐美企業(yè),掌握著全球70%的份額。寶馬的碳纖維原絲供應(yīng)商是日本的三菱麗陽。作為正牌環(huán)保材料的碳纖維受到全世界的關(guān)注,碳纖維競爭以日本為舞臺已經(jīng)展開。
我國在碳纖維汽車領(lǐng)域的研究近年來也取得重要突破。中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所、化學(xué)研究所等單位聯(lián)合承擔(dān)的中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目——碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件成型技術(shù)研究課題于2011年正式啟動,課題組成員研制出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的連續(xù)碳纖維復(fù)合材料快速熱壓成型成套裝備,實(shí)現(xiàn)連續(xù)碳纖維復(fù)合材料汽車部件的自動化制備,效率達(dá)到56件/天,并分別采用陰離子聚酰胺6(APA6)及聚環(huán)狀對苯二甲酸丁二醇酯(PCBT)熱塑性單體,經(jīng)原位聚合成型制備出大尺寸復(fù)合材料汽車底板。該項(xiàng)目突破了碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件成型關(guān)鍵技術(shù),在復(fù)合材料體系、熱壓成型工藝、液態(tài)成型工藝、設(shè)計(jì)技術(shù)、連接技術(shù)以及關(guān)鍵裝備等方面取得重要進(jìn)展。
中國復(fù)材展-JEC優(yōu)秀創(chuàng)新產(chǎn)品獎由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會、中國復(fù)材展組委會、國際復(fù)材專業(yè)展商、法國JEC國際傳媒集團(tuán)共同發(fā)起、設(shè)立,迄今已舉辦了20屆,主要獎勵我國復(fù)合材料領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新與開發(fā)、科技成果推廣應(yīng)用等方面取得的成果。
記者手記
CFRP汽車競爭,中國不會缺席
中科院寧波材料所與奇瑞合作開發(fā)的首臺碳纖維復(fù)合材料電動汽車甫一問世,立即引起了汽車愛好者的高度關(guān)注。人們?yōu)橹@嘆的同時,其實(shí)還有更多想要了解的問題,比如還有多久,它才能夠真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)?這樣一個“高大上”的產(chǎn)品,離我們百姓生活到底有多遠(yuǎn)?
人類面臨日趨嚴(yán)峻的能源枯竭問題,在這樣的背景下,碳纖維汽車以其優(yōu)越的節(jié)能、環(huán)保兼具安全性等諸多優(yōu)點(diǎn),為人們開啟了一個充滿誘惑力的未來汽車市場想象空間。這也是當(dāng)前頂尖國際汽車企業(yè)不惜血本投入碳纖維汽車研究開發(fā)的動力所在。而我們需要了解的是,即使是歐美日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū),碳纖維高企的成本至今也仍然是一道制約其商業(yè)化擴(kuò)張版圖的難題。比如,寶馬公司經(jīng)過多年開發(fā),2013年終于將碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)成功地應(yīng)用于寶馬i3,并實(shí)現(xiàn)了量化生產(chǎn),但是如果要將CFRP應(yīng)用于相對便宜的普及價位的量產(chǎn)車,CFRP的成本還需要下降數(shù)倍乃至數(shù)十倍。
與發(fā)達(dá)國家相比,我國目前在碳纖維汽車領(lǐng)域的研究方面尚有一定差距,這是客觀事實(shí)。國產(chǎn)碳纖維汽車要真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,需要克服的困難還有很多,這條路并不好走。但是我們完全沒有必要妄自菲薄。中科院寧波材料所與奇瑞公司的合作成果,讓我們看到了實(shí)實(shí)在在的希望:在這場關(guān)于碳纖維汽車的全球競爭中,中國企業(yè)現(xiàn)在沒有缺席,未來也不會缺席。
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