康得復(fù)合材料有限責(zé)任公司副總裁、CTO-何鵬
大家下午好!我是來自康得集團,康得集團包括好幾個領(lǐng)域的業(yè)務(wù),其中包括上市公司康得光學(xué)膜技術(shù),大家用的屏幕和汽車的各種顯示屏,這是我們的主打業(yè)務(wù)。我們這里來介紹一下在新材料這方面,特別在比較熱門的碳纖維這方面做一下介紹,特別在汽車這方面的應(yīng)用情況和挑戰(zhàn)以及發(fā)展趨勢。
題目叫做《綠色節(jié)能出行與碳纖維》,碳纖維分幾個領(lǐng)域,它對綠色節(jié)能出行有什么意義?因為它畢竟是這樣一個新的材料,大家講四化,其中一個是輕量化,不管對傳統(tǒng)的汽車還是對新能源汽車的節(jié)能,增加里程,所以現(xiàn)在提出輕量化,就發(fā)展而言,輕量化趨勢不可避免。對于輕量化來說,現(xiàn)在目前有很多不同的材料,包括鋁鎂合金、碳纖維、玻璃纖維,特別對于新能源汽車來說,需要更好的有效的控制好自己的電池重量,需要新的材料,國內(nèi)開發(fā)新能源汽車都會大量引進新材料,今天我主要講一講碳纖維目前的情況。
輕,會有很多好處,每減少100公斤可以降低能耗,排放可以減少,增加5%-8%的里程可以增加50公里左右,作為電池成本來說,如果減少100公斤,電池的成本大概減少20%左右,所以輕帶來一些了很多好處。剛才講到鋁鎂合金和新材料,因為碳纖維輕量化最好的方面是密度只有鋼的五分之一,它作為減重是非常關(guān)鍵的材料,對比鋼至少可以減少60%以上,對于鋁合金,設(shè)計好可以減少40%,甚至更多,這取決于怎樣更好的利用我們的材料進行設(shè)計和優(yōu)化。
碳纖維傳統(tǒng)應(yīng)用最早是從跑車過來的,利用的是傳統(tǒng)的做飛機的供應(yīng),但是時間比較長,幾個小時做一個部件,所以成本比較高,現(xiàn)在寶馬和其他供應(yīng)商聯(lián)合了各個方面的供應(yīng)商把價格降到每公斤200-300元,目前每公斤200多元可以勉強進入到汽車大規(guī)模制造的范疇,并且工藝可以達到1分鐘、2分鐘一個部件,基本上可以適應(yīng)汽車整個行業(yè)的發(fā)展,不管做上車底車身還是做車身的局部加強件,包括結(jié)構(gòu)件、整體車身、局部模塊總成、局部加強、零部件、混合材料,這些都是一些材料的應(yīng)用新的方向,一些半結(jié)構(gòu)件、裝配件的應(yīng)用,包括內(nèi)外飾這些都是典型的。
回到重點,碳纖維對于新能源汽車,因為對于車身來說傳統(tǒng)汽車也需要減重,對于新能源汽車有比較關(guān)鍵的發(fā)展方向或者是政策,比如說電池箱,目前市面上一些電池箱的上箱體在應(yīng)用,對于下箱體還是以金屬為主,但是和寶馬、奧迪,國內(nèi)還有幾家合作的客戶來進行復(fù)合材料下箱體的開發(fā),更好的提高密度,因為一個箱體,大一點的將近100公斤,如果和鋁相比可以減少40%的話,有非常好的效果,所以我們和國外客戶、國內(nèi)客戶,利用碳纖維開發(fā)動力電池箱體和里面的支撐結(jié)構(gòu),這是我們很重要的產(chǎn)品。
對于氫動力電池汽車,很關(guān)鍵的部件就是儲氫罐,這個有很大的壓力,這么大的壓力的情況,因為需要大量的壓力把氫儲存量增大,可以增加里程,所以目前的儲氫罐主干材料都是碳纖維,這樣才能夠承受住高壓,這個技術(shù)國內(nèi)還沒有突破,我們的纖維強度非常高,我們自己也生產(chǎn)碳纖維,有碳纖維工廠,我們的拉伸強度,因為對于箱體來說,很重要的就是拉伸強度,在整個新能源汽車應(yīng)用碳纖維除了在車身上應(yīng)用,在純電動動力電池箱和氫燃料電池汽車儲氫罐是不可缺少的關(guān)鍵核心材料,我們目前和國外最頂尖的公司在進行合作,開發(fā)第四代的儲氫罐推動國內(nèi)燃料電池汽車發(fā)展,也和國內(nèi)車廠聯(lián)合開發(fā)儲氫罐,加速突破國內(nèi)燃料電池的汽車動力的技術(shù)難點。
飛行汽車也比較熱門,因為低空領(lǐng)域看到國家很多政策在默默開放,飛行汽車有的采用純電動,不管是Google的還是戴姆勒的,還有吉利的,要么是純電動,要么是混動,混動也是增程式的,但是對于這種車來說,整個車身、箱體和飛行器一樣必須用碳纖維,這是不可避免的。波音737,所有工藝基本上以手工為主,很多靠人工,一般6個小時、7個小時做一個部件,但是做飛行汽車,吉利一年生產(chǎn)2000-5000臺,必須用汽車的工藝,汽車工藝是2分鐘一個件,這也是一個技術(shù)難點,所以這方面我們也正在配合國內(nèi)和國外兩家飛行汽車公司進行關(guān)鍵的飛行汽車結(jié)構(gòu)開發(fā),推動技術(shù)發(fā)展,并且做各種認證,非常嚴(yán)格,這是很重要的一個方向。
碳纖維的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈特別長,又很貴,我們從材料、模具、預(yù)成型、注塑、固化成型、建材加工、維護維修、回收,鏈條很長,現(xiàn)在目前行業(yè)遇到的問題是材料成本高,作為制造商必須要具有自己的碳纖維工廠,我們投了50億建立碳纖維工廠,生產(chǎn)碳纖維,在山東建立了6.6萬噸最大的碳纖維基地,只有通過規(guī)?;拍軌虬褍r格降下來,包括設(shè)計的經(jīng)驗不足,主流工藝還要進行改進,模具工裝國內(nèi)做不了,主要靠國外進口,目前正在進行國產(chǎn)化,包括相關(guān)的回收利用非常缺乏,整個產(chǎn)業(yè)鏈上很多問題需要解決,我們和國內(nèi)主機廠建立這樣一些數(shù)據(jù)庫和供應(yīng)商體系滿足國內(nèi)低成本要求,還要高質(zhì)量?,F(xiàn)在發(fā)展趨勢也是,我們有明確指標(biāo),都是不斷來提升產(chǎn)品的核心競爭力,比如說鋁合金,目前比鋁合金貴,能否通過這樣一些手段比鋁合金貴一點,但是重量降低。德國的一個項目,目標(biāo)很簡單,2020年的時候碳纖維成品價格80多塊錢一公斤,越來越能夠和鋁合金達到競爭的環(huán)節(jié),我們也是覺得一直在推整個產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)在國內(nèi)低成本化,能夠達到國內(nèi)在碳纖維的應(yīng)用的條件,能夠具備這樣一個條件。
奔馳公司預(yù)測的產(chǎn)品價格和我們預(yù)測的差不多,達到100-120元一公斤,最后到60-80元一公斤,因為一般減重40%。所以目前整個趨勢來說,通過本地化建立這樣的產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)低成本,能夠推動不管在核心關(guān)鍵動力電池箱還是車身上的應(yīng)用,在飛行汽車上未來的出行上不斷的推動一些新的應(yīng)用領(lǐng)域。
康得集團有幾個方面,有高分子材料、新能源汽車、新興智能顯示、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、金融板塊,整個資產(chǎn)規(guī)模1000億左右,今年銷售額150億-160億。我們自己建立了這樣一個產(chǎn)業(yè)鏈,從原材料到部件中間產(chǎn)品,到封裝模具國產(chǎn)化,產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計國外比我快,特別在德國,我們在德國研發(fā)中心有80多個人,通過技術(shù)轉(zhuǎn)移消化吸收達到很多設(shè)備的國產(chǎn)化、工藝設(shè)計國產(chǎn)化、材料國產(chǎn)化,不斷降低成本。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈特點從設(shè)計到碳纖維原材料、研發(fā)設(shè)計和工裝模具,到實驗驗證、批產(chǎn),給客戶提供整套產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)。我們歐洲中心不斷集合歐洲產(chǎn)業(yè)資源,從最開始的設(shè)計研發(fā)從咨詢到量產(chǎn),在不同的環(huán)節(jié)、不同的合作伙伴共同整合,推進這個技術(shù)向前發(fā)展,國內(nèi)也是共同推動車輛工程,歐洲研發(fā)中心七八十人,都是從比較有經(jīng)驗的公司挖過來的,我們設(shè)計公司主要提供汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計,團隊很快過一下,碳纖維工廠也可以看一下。大家可以看到,我們所有設(shè)備是全自動化,要滿足汽車工藝的要求,和傳統(tǒng)飛機制造不一樣,主要領(lǐng)域就是高鐵和航空,航空和波音787機身制造商合作,基本上全自動化,研發(fā)能力國內(nèi)國外配套,重要的是實現(xiàn)國內(nèi)國外協(xié)同,目前在廊坊建立一個基地,不斷向其他基地拓展,發(fā)展戰(zhàn)略永遠和最大的客戶在當(dāng)?shù)匦纬珊腺Y,推動材料的應(yīng)用,在常州的工廠和北汽合資,以后在不同的區(qū)域,包括華南地區(qū)可以做到發(fā)展,配合目前以后的客服需求。
以上就是我的介紹,關(guān)于碳纖維的應(yīng)用和規(guī)劃,有興趣可以再進行交流,謝謝大家!
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