“未來出行材料”正在走近，應用泛化趨勢不可阻擋

 

　　當前，碳纖維在汽車上的主要應用已從外觀件延伸到車身結(jié)構件，底盤結(jié)構件，發(fā)動機功能件，座椅系統(tǒng)等多個部位。在新能源汽車領域，為了優(yōu)化空間布局，同時達到減重以提升車輛續(xù)駛里程的目標，碳纖維應用范圍擴展?jié)摿薮?。零部件設計方面，功能集成和局部增強的需求也應需涌現(xiàn)。不僅是乘用車，商用車對輕量化有更多需求。除了大幅減重，從保障汽車行駛安全、穩(wěn)定等剛性需求出發(fā)，復合材料零部件在商用車上應用前景同樣廣闊。

 

　　而在這一應用泛化趨勢的背后，代表的是一條專業(yè)服務應用產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸成熟。隨著越來越多原材料商加入碳纖維規(guī)模化制造領域，碳纖維加工的材料成本正逐漸下降，而隨著越來越多的主機廠客戶認可及接受量產(chǎn)型熱固技術及代表未來工藝方向的熱塑性生產(chǎn)工藝，復合材料零部件的價格也變得越來越有競爭力。

 

　　在此次車展現(xiàn)場，HRC展示的全碳纖維側(cè)圍整合了車身多個結(jié)構件，與金屬側(cè)圍相比減重達50%以上，實現(xiàn)了A柱和產(chǎn)品共固化成型，減小了A柱截面，乘坐人員視野更加開闊，乘車安全性也更有保障；此外，產(chǎn)品制造采用碳纖維模具，尺寸精度高，變截面制造在全球范圍內(nèi)處于領先水平。

 

　　在前瞻應用領域，碳纖維IV代儲氫罐代表著目前儲氫高壓容器的發(fā)展趨勢。目前主機廠和供應商的最大挑戰(zhàn)之一是關于未來氫燃料電池汽車的概念開發(fā)，氫燃料電池汽車需要安裝高壓儲氫罐，是氫燃料電池汽車成本居高不下的因素之一。HRC使用濕法纏繞工藝制造的碳纖維高壓儲氫罐具有高成本效益，采用了PA聚酰胺內(nèi)膽，碳纖維復合材料纏繞層為其提供保護。

 

　　不只是輕質(zhì)，合適的材料需用在正確的地方

 

　　近來，碳纖維在提升汽車NVH，安全性能等方面的價值逐漸進入到人們的視野中，在可預見的未來將會更廣泛地出現(xiàn)在各級乘用和商用車型上。由于電動汽車發(fā)展的政策推動及對電池性能的需求的不斷提升，行業(yè)中各機構及廠家也在不斷找尋更合適的復合材料及適配工藝，使得箱體外殼能夠具有優(yōu)良力學性能和環(huán)境適應性能。

 

　　HRC在本次車展上展出了由ACTC團隊與Fraunhofer ICT合作，對碳纖維材料及工藝進行分析驗證，結(jié)合采用了PCM+SMC（連續(xù)預浸料模壓+片狀模塑料模壓）共固化成型的SMC電池包上蓋，通過整體使用連續(xù)碳纖補強，顯著提升產(chǎn)品力學性能，碳纖UD單向帶的成本相對織物預浸料較低，傳統(tǒng)玻纖SMC材料成本很低，因而產(chǎn)品在滿足整體性能的前提下，成本較傳統(tǒng)復材電池包上蓋也具有顯著優(yōu)勢。

 

　　碳纖維能夠?qū)ζ嚱Y(jié)構增強，尤其是扭轉(zhuǎn)剛度的加強起到事半功倍的作用?，F(xiàn)場HRC展示的車身B柱加強件其金屬外板和碳纖維件一體成型，能減少碰撞入侵量及提高吸能效，不需要后續(xù)膠結(jié)；CAE輕量化設計，相比全金屬結(jié)構，剛度提升20%且滿足載荷傳遞要求。