汽車輕量化開啟碳纖維應用“藍海”

　　2013年年初，我國首臺配備碳纖維全復合材料車廂的自卸車下線，該車長8.6米，載重50噸，自重4.8噸，比金屬廂體減重29%，這是復合材料在國內(nèi)重卡車廂中首次成功應用，標志著我國復合材料在汽車輕量化領域的應用技術(shù)有了新的突破，開啟碳纖維應用的“藍海”。

　　汽車輕量化成趨勢

　　汽車輕量化，是指在保證汽車的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車整備質(zhì)量，從而提高汽車動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。研究顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%至8%；汽車整備質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3升至0.6升，汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。此外，車輛每減重100公斤，每公里二氧化碳排放量可減少約5克。專家表示，當前汽車工業(yè)正面臨資源和環(huán)境的嚴峻挑戰(zhàn)，推進汽車輕量化已成為世界汽車發(fā)展的潮流。

　　實現(xiàn)汽車輕量化，碳纖維被寄予厚望。碳纖維因具有加工能耗低、輕質(zhì)高強、可設計性強、耐腐蝕、成型工藝性好等優(yōu)點，成為汽車輕量化的理想材料，特別是在電動車上碳纖維的應用空間更加巨大。

　　“減重、節(jié)油和環(huán)保是汽車產(chǎn)業(yè)重要的效益指標，因此碳纖維在該領域的應用引起了世界各國政府和相關企業(yè)的重視。如美國每年投入約2億美元執(zhí)行一個汽車車體輕量化的5年發(fā)展計劃；日本的日產(chǎn)汽車和本田汽車也將與東麗公司聯(lián)手開發(fā)汽車車體用新型碳纖維材料，據(jù)測算，到2019年汽車產(chǎn)業(yè)的碳纖維需求量有望增至9300噸。”中機系（北京）信息技術(shù)研究院產(chǎn)業(yè)規(guī)劃所研究員毋劍波說。

　　對于我國而言，汽車輕量化的意義更加重大。一方面，我國是汽車消費大國，截至2012年底，全國汽車保有量已超1.2億輛，年增長1510萬輛，而且這一趨勢將繼續(xù)保持下去。如此巨量的汽車保有量，對能源和環(huán)境形成了巨大壓力。今年發(fā)布的《中國低碳經(jīng)濟發(fā)展報告》顯示，京津冀地區(qū)PM2.5的主要排放源中，機動車排放和道路揚塵占50%；環(huán)保部發(fā)布的相關報告也表明，機動車排放成為部分大中城市大氣污染的主要來源。另一方面，我國政府明確承諾，到2020年，要實現(xiàn)單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。這無疑是一項非常艱巨的任務。“這就給了碳纖維復合材料汽車零部件借勢發(fā)展的一個巨大市場。”中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平說。

　　國內(nèi)企業(yè)應抓住機遇

　　專家表示，我國汽車輕量化迎來了難得的歷史發(fā)展機遇。一是經(jīng)過多年的研究積累，目前我國已基本突破車身輕量化設計技術(shù)與評價方法、纖維增強塑料模塊化設計與應用技術(shù)和以整車減重為目標的多種輕量化技術(shù)集成應用等汽車輕量化關鍵技術(shù)。二是政策支持力度加大，我國先后出臺了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020）》、《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，明確鼓勵汽車輕量化技術(shù)發(fā)展和應用；工業(yè)和信息化部發(fā)布的《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級投資指南》，也將汽車輕量化放在汽車行業(yè)的突出位置。

　　一些企業(yè)已經(jīng)在輕量化方面卓有成效地開展了工作。常州神鷹碳塑復合材料有限公司投資3.3億元，在常州武進經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)建設年產(chǎn)20萬件碳纖維轎車頂棚板、引擎蓋、保險杠生產(chǎn)線；長城汽車、奇瑞汽車也與國外企業(yè)開展合作，推進輕量材料的應用。

　　專家認為，隨著我國碳纖維行業(yè)的不斷發(fā)展，節(jié)能減排和汽車輕量化大方向的指引，碳纖維材料或?qū)⒊蔀槠嚱?ldquo;瘦身革命”的領導者。