先进材料:车用碳纤维时代的大门已经打开

中研股份2018年9月13日讯  目前,日本和美国掌握着世界碳纤维的大多数产能,并控制了高端碳纤维的生产。日本东丽公司在PAN基碳纤维研制生产中最早起步,是日本碳纤维生产企业的代表。目前世界上小丝束碳纤维的主要生产商包括日本东丽、日本东邦人造丝、日本三菱人造丝三家公司,美国公司虽然产量不大,但技术上仍可与日本三巨头媲美。

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“材料有改变社会的力量。”正如日本东丽公司的宣传语那样,对节能和削减温室气体做出贡献的碳纤维和碳纤维强化塑料。东丽在聚丙烯腈系的碳纤维中掌握约半数世界份额。东丽公司从事开发的技术人员很早就以汽车、飞机、原子能发电等为市场目标,研发出碳纤维制的汽车甚至飞机。随后,东丽以体育、休闲用品为开端,同时对汽车、飞机、风力发电机进行了碳纤维的用途改造。

东丽公司表示:未来能够颠覆汽车行业或者把汽车行业带到更高高度的有两件事情:一个是人工智能,第二个就是碳纤维轻量化,用碳纤维复合材料颠覆金属材料。

东丽公司研制出碳纤维前后,我国也开始独立研制碳纤维。不过遗憾的是,从20世纪70年代中期开始经过近40年发展,我国的碳纤维产业总体研制和生产水平还还很落后,无法与美日公司在市场上正面竞争。

据测算,在同样续航里程条件下,电动汽车的重量比传统汽车要超过200~300 kg 甚至更多。因此为保证电动汽车有较好续航里程和可承受的成本,电动汽车的车身重量须减重50%以上。在所有轻量化材料中,碳纤维是唯一能将钢质零部件减重50~60%,却能够提供同等强度的先进材料。

碳纤维增强复合材料有着绝佳的物理特性:比铝轻30%、比钢轻50%,强度却是钢的7至9倍,最早用于航空、航天、军工等科技高精尖领域。业界公认,CFRP(碳纤维增强复合材料)是目前解决新能源汽车减重的最好方法,碳纤维的应用可使汽车减重30%~60%,被誉为“轻量化之王”,是新能源汽车“瘦身革命”的领导者,在汽车轻量化方面发挥着关键作用。

纵览当前新能源汽车产业的发展情况,可以发现,碳纤维复合材料在新能源汽车中的广泛运用是一种必然结果,也是新能源汽车企业进行汽车生产与制造的必然选择。

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