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超轻碳纤技术点燃飞翔梦想 “减重”汽车触摸魔幻世界

2019-11-28 13:37 55 0 来自: 《华夏时报》
简介
【汽车轻量化在线】在未来,汽车会是什么样子?空中飞行?海上奔驰?未来拥有无限可能。但业内公认,减重是汽车发展过程中的一大重要特征。而苏州华特时代碳纤维有限公司(下称“华特碳纤”)正在朝着这条路上迈步疾 ...


【汽车轻量化在线】在未来,汽车会是什么样子?空中飞行?海上奔驰?未来拥有无限可能。但业内公认,减重是汽车发展过程中的一大重要特征。而苏州华特时代碳纤维有限公司(下称“华特碳纤”)正在朝着这条路上迈步疾驰。

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,有着强于钢而轻于铝的特点。据资料显示,其重量比铝轻30%、比钢轻50%,而强度是钢的7-9倍,有“轻量化材料之王”之称,并且有着绝佳的可设计性。

据悉,基于碳纤维复合材料广阔的应用前景,已经具备批量供应碳纤维复合材料汽车零部件的华特碳纤,正致力于成为全球领先的碳纤维零部件供应商。

无比广阔的应用前景-碳纤维复合材料

华特碳纤脱胎于北京长城华冠汽车科技股份有限公司(简称“长城华冠”)旗下前途汽车的一个成型车间。从2014年开始就专门研究碳纤维覆盖件在汽车上的应用,2018年独立出来注册成立。

“碳纤维就是碳化成碳丝,碳纤维复合材料就是碳纤维浸入树脂,类似于头发抹了定型发胶。”华特碳纤总经理熊飞博士以一个生动的比喻介绍说。除了强度超过钢、而重量更轻的特征外,其优点更在于可设计性,“比如说头发,加上发胶可以做成各种发型,如果不是头发那种丝,而是板材,做各种形态就会非常困难。”

目前,华特碳纤研制的碳纤维与表面特制材料结合的新型碳纤维特色产品已面向市场,国内首创将各种不同材料与碳纤维预浸料结合,可特色化定制轻质、美观的碳纤维复合材料零部件;传统金属件增强应用持续开发,结合不同工艺可达增强几倍甚至十几倍的效果;同时,华特碳纤持续进行碳纤维产品免喷涂技术的创新尖端研究,目前开发的2种技术工艺可使得产品美观、生产过程环保且成本低廉。基于其可设计性,碳纤维复合材料兼具美感,加之更轻更强的特性,应用前景无比广阔。

全面负责华特碳纤研发设计工作的熊飞博士是中国轻量化联盟专家委员,拥有多年海内外工作经验,回国后曾先后在江淮汽车、长城汽车、吉利汽车等多家知名车企负责技术研发工作。

带领开拓碳纤维业务的长城华冠总裁王克坚也表示,“碳纤维能够变种的方向很多,从最初纯碳纤维的使用到与树脂结合形成复合材料,目前我们在研究与金属等其他材料结合的应用,这条路会越走越宽;另外,碳纤维的应用场景非常的广泛,随着碳纤维复合材料应用技术逐步成熟,减重节能的特性将使其应用场景延伸至整个能源行业,从而为国家乃至世界节省更多的能源。”

据熊飞博士介绍,目前华特碳纤的业务中前途汽车占比较重,外部业务订单主要是集中在汽车领域,已签订和正在洽谈的业务已涉及3到4家国内主要汽车主机厂,下一阶段目标是将前途汽车业务比重下降至不到四成。而公司未来的战略布局将不仅仅局限于汽车应用,而是整个轨道交通运输领域。

技术与成本不断探索

2018年8月8日,前途汽车首款车型——电动超跑前途K50正式上市,一度“艳惊四座”。其车身除前后保险杠和玻璃外,全部采用碳纤维材料,整车应用29个碳纤维复合材料外覆件,总重量只有46公斤,比钢减重60%,比铝合金减重20%。

在此之前,宝马汽车也在汽车制造中批量应用了碳纤维复合材料,但并未全部用于车身整体的外覆盖件。这意味着,目前真正使用碳纤维批量生产车身整体外覆盖件的全世界仅此一家——华特碳纤。

从毫无经验,到如今能够批量供应碳纤维复合材料汽车零部件,华特碳纤一路走来并不容易。其背后是以大量的试验,积累了宝贵的经验,使得公司在快速固化、表面处理等各类技术方面屡获突破。截至目前,华特碳纤已申请专利37项,其中发明专利11项。

就在2019年11月初,华特碳纤凭借出色的设计、制造及质量体系能力顺利通过 IATF16949 质量体系认证成为国内碳纤维汽车零部件行业头部企业,标志着公司完全有能力进入整车供应链体系。(IATF16949是国际汽车行业的权威通用技术规范,着重于缺陷防范、减少在汽车零部件供应链中容易产生的质量波动和浪费。)

除技术难题外,高成本无疑也是碳纤维行业的一大痛点。据熊飞博士介绍,碳纤维原材料的价格从最早到现在已经发生了巨幅下降,但是对于碳纤维成型行业来说,原材料成本仅占总成本的25%,而成型工艺成本要占到高达75%。

华特碳纤也一直在探索降低成本的方式,在低成本工艺技术开发及原材料降本技术开发方面均取得显著成就:根据不同需求采用不同工艺技术,在保证产品质量的同时最大限度降低生产成本;采用大克重碳纤维材料、碳毡材料和泡沫夹芯制作产品,减重降本的同时保持高性能化。同时,华特碳纤与艾达索高新材料芜湖有限公司达成战略合作协议,通过双方合作循环利用碳纤维复合材料。在环保的同时,使得材料成本能够降低50%。

尽管依旧年轻,但华特碳纤在国内行业中已经处于领先地位。“中国的主机厂只要想做碳纤维,我们一定有一席之地,因为能够规模化、规范化,又懂汽车、懂设计、懂制造的企业非常少。”熊飞博士自信的表示。

“没有企业是欢呼中走向成功”

近几年,造车新势力如雨后春笋,讲故事者众,潜心做事者寥寥。华特碳纤无疑是长城华冠潜心发展过程中的一个缩影。

在外界眼中,造车就是烧钱似乎已成共识。动辄亏损百亿是部分新造车势力企业的特征。但长城华冠却凭借技术创新稳扎稳打,精打细算。据测算,前途汽车总投入超过20亿,用来解决产品研发、自建工厂、试制投产、体验店等一系列工作。

“我们融到的钱大部分都用在研发上面,特别是用在一些买不到的东西上面。目前,长城华冠申请专利1949项,其中发明专利841项。”长城华冠总裁王克坚在接受《华夏时报》记者采访时表示,“汽车用钱砸是砸不出来的”。

据悉,继纯电动超跑前途K50推出后,前途汽车研发设计的大众款车型前途K20目前也已经在测试当中,在2020年对外推出,价格或将亲民。其余数款车型的研发也在紧锣密鼓地进行。

2003年创立的长城华冠在汽车领域已经深耕多年,包括董事长陆群、总裁王克坚都曾供职于北京吉普。事实上,他们不仅是有着多年研发设计经验的专家,更是一群有着汽车梦的人。

王克坚在接受《华夏时报》记者时阐述了一个原则,“我们所有能买到的东西,肯定不自己做。”他还一度提及,对做汽车的人来说,最终的使命就是怎么能把交通事故造成的死亡人数减少一半,再少一半,降到十分之一、百分之一,直至为零。

“没有一家企业是在掌声跟欢呼声中走向成功的,千锤百炼方成钢。”在谈及创业一路走来的体会时,王克坚一度表示。


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