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碳纖維VS金屬材料,秀才遇到兵有理說不清
發(fā)布日期: [2017/8/4] 共閱讀 [2135] 次

 日前,多家媒體爭相報道了世界知名碳纖維供應商MAI Carbon 公司將在2020年讓德國成為世界碳纖維材料研發(fā)中心,以碳纖維材料取代汽車金屬件的消息
       碳纖維材料,可有效實現(xiàn)汽車輕量化,大幅減少油耗、降低污染并提升制動性能。那么,碳纖維零部件是否較終將取代汽車金屬零部件?

1、取代金屬件?
      不久前,多家媒體爭相報道了世界知名碳纖維供應商MAI Carbon 公司將在2020年讓德國成為世界碳纖維材料研發(fā)中心,以碳纖維材料取代汽車金屬件的消息。
       碳纖維材料,可有效實現(xiàn)汽車輕量化,大幅減少油耗、降低污染并提升制動性能。那么,碳纖維零部件是否較終將取代汽車金屬零部件?

2、眾說紛紜
推廣有限:中德智能制造聯(lián)盟零部件專業(yè)委員會主任路東在接受采訪時說:“碳纖維在飛機制造上用得較多。汽車用碳纖維可以實現(xiàn)輕量化,但意義不大,主要考量在于劃算不劃算。碳纖維在汽車上應用,成本很高,僅—根碳纖維大梁的價格就超過3萬元。連寶馬、奔馳等高端產品汽車,都很少應用碳纖維。國內高品質汽車市場占有率不高,單價在15萬元以上的乘用車較少,所以,碳纖維在國內汽車上推廣應用前途很有限?!?/P>

前景不明:很多汽車企業(yè)都在試用我們碳纖維大梁、傳動軸、保險杠和車門。碳纖維產品不生銹、重量輕、能耗低、耐疲勞,安全性好。汽車行業(yè)推廣應用碳纖維產品,目前較大的難題是價格高,中低端汽車用不起,只有高端汽車使用少量碳纖維產品?!皣鴥容^大的民用碳纖維中復神鷹碳纖維有限責任公司銷售經(jīng)理李懷京認為,汽車工業(yè)能否推廣應用碳纖維,現(xiàn)階段還很難說?!?/P>

汽車離不開:東華大學材料科學與工程研究員、博士生導師潘鼎持不同看法。他語出驚人:“沒有碳纖維,汽車工業(yè)沒法發(fā)展?!迸硕Ρ硎?,碳纖維在飛機制造上用得比較普遍。雖然價格高—點,但碳纖維大梁、碳纖維保險杠也開始在汽車上應用。寶馬是將碳纖維應用得較好的汽車制造商。汽車用碳纖維重量輕、省油、排污少,市場前景廣闊。
3、核心問題
高成本:據(jù)了解,成本高是碳纖維復合材料在汽車上批量應用的重要因素,這主要表現(xiàn)在兩個方面:—是生產成本高,而是原材料價格成本高。當前,市場上每公斤碳纖維價格在120元以上,超過玻璃纖維價格的10倍。

難回收:碳纖維并不像鋁合金那樣可以簡單融化和再塑型。碳纖維化合物以長而精準的碳纖維排列獲得強度,再通過聚合物黏合在高溫高壓下成型?!┏尚?,大多數(shù)堅硬的聚合物將無法通過熔化,燃燒,或者化學溶解獲得有價值的纖維。

性能降低:回收的碳纖維仍就是—種很好的材料,卻在實際應用過程中并不比鋁和低成本化合物材料表現(xiàn)更好。
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解決方案
專家觀點—:在發(fā)展碳纖維方面,我們以技術開發(fā)為主,為板簧,蓋,殼,和保險杠等零部件企業(yè)提供技術支持。發(fā)展碳纖維,工藝沒問題,已經(jīng)有成功案例。碳纖維推廣應用前景總體不錯,需要用戶支持。批量小,成本就高;自動化水平提高,產量增加,就能解決成本問題,而原材料成本不是大問題。

專家觀點二:隨著碳纖維復合材料在汽車上的用量增加,汽車制造四大工藝沖壓,焊接,涂裝和總裝將發(fā)生變化。比如,沖壓將被模壓和鍛造工藝替代;整車組裝將不再需要那么多焊接;有些汽車基本上不再需要涂裝。陳光祖說:“整車將變成十幾個模塊,組裝節(jié)奏將會變得非常快。這樣,總裝線投入成本會下降?!币虼?,碳纖維復合材料的大規(guī)模應用會降低汽車制造行業(yè)準入門檻。

專家觀點三:在國際上,有的企業(yè)通過燃燒聚合物進行碳纖維回收,有的企業(yè)以化學處理方法回收碳纖維。無論用那種方法,回收的碳纖維都比全新的碳纖維大大減弱了承重能力。因此,回收的碳纖維經(jīng)常用于生產網(wǎng)球拍和高爾夫桿等輕量化,對強度要求相對不高的產品。