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HARDOX400耐磨钢板

余木火:碳纤维在新能源汽车应用现状和发展趋势

时间: 2024-06-06 20:42:22 |   作者: HARDOX400耐磨钢板

  引言:在车辆工程上轻合金需要9秒才能停止震动、而碳纤维2秒就能停止。在和传统车身相比,全碳纤维拥有更少组装工时,更低财力耗费;钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30-50%,而CFRP可达到70-80%;同时它是冷轧钢的20倍铝6061-T6的10倍强度。而且碳纤维车身比较金属高达4-5倍。

  在2017年第七届中国国际新能源论坛上,973 首席科学家、中国复合材料学会增强体专业委员会秘书长余木火对于碳纤维领域进行了分享:

  目前,慢慢的变多的产业都将碳纤维列入了制造业的发展的新趋势规划中,中国有望成为推动碳纤维再制造业大规模应用的主要力量。而且国家地方政府、企业都很看重碳纤维的产业高质量发展。最近国家有成立了专项的发展计划专家组。

  在过去,如何制造碳纤维和大规模应用是最大的困难,而现在如何应用在高技术,如果在都市产业产生更高的附加值是碳纤维产业的发展突破口。现在,全球范围内,德国宝马在I3、I8、5系上、奥迪在悬架,弹簧上,还有奔驰都有极大范围的运用碳纤维,而在美国还成立国家级轻量化复合材料研究所,投资2.5亿涉及122个单位,在2010-2019年大范围的将碳纤维复合材料运用在汽车领域上,而在福特、通用在今年都将推出碳纤维复合材料的汽车产品,当然这也包含零部件。在日本丰田采用碳纤维增强PA电池盒用来制造氢气储存气瓶,甚至传动轴,这样的产品日本已经做了10年。在我国,也有很多不错的项目,比如澳新,北汽的引擎盖,传动轴,还有很多中电动车型,车身骨架传动轴等。

  碳纤维的成本50%来自于原丝:大丝术和腈纶工程、木素质等新原料。而技术上氧化+碳化占到50%,目前在降低碳纤维制造成本,是减少环化热、提高氧化速度,其次就是采用新的加热方式提高能源利用。目前,在各领域,美国橡树园国家实验室最早开始低成本的原材料引入,而日本采用PAN芳环化+微波离子碳化,生产速率提高了10倍,下边是全球各个研究机构对于碳纤维制造的成本控制对比。

  轻量化是制造业核心技术之一,如何有效提升制造业的核心技术,如运输工具减重,减排降耗;提升机械设备的精度、减少运动惯性,降低能耗。如何提升海洋化工方便的抗腐蚀性。目前由于碳纤维材质的运用,在上述领域中均能有效地提升其性能。最近我国自主研发飞机也是大幅度运用到了这种复合材料。

  目前能预见的市场发展趋势,例如2020年高铁网+一带一路,城际交通,在京津冀、长三角、珠三角,预计到2020年50各城市6000公里的地铁城市轨道交通。那么在这些项目中,转向架、车厢、内饰、设备仓、摩擦材料、电池盒还有导线增强方面,碳纤维复合材料都是应用范围。

  2020年新能源汽车计划500万辆,年产汽车2500万辆,而目前已经确认的碳纤维整车有奥新、蔚来、前途等都将采用碳纤维整车设计。

  4、缺乏规模化、低成本的先进制造技术与装备、投资所需成本高、能耗成本高、规模小、性能和稳定能力有待提高。

  在车辆工程上轻合金需要9秒才能停止震动、而碳纤维2秒就能停止。在和传统车身相比,全碳纤维拥有更少组装工时,更低财力耗费;钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30-50%,而CFRP可达到70-80%;同时它是冷轧钢的20倍铝6061-T6的10倍强度。而且碳纤维车身比较金属高达4-5倍。

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