碳纤维车身:未来汽车的轻量化先锋碳,给整车提供减重的方案

近年来,比亚迪仰望、广汽昊铂等中国自主品牌豪华车纷纷问世,被称作“黑色黄金”的碳纤维材料也随之从“花瓶”逐渐走向规模化。

第六届进博会期间,HRC汽车公司总经理骆涛在接受澎湃新闻记者采访时表示,根据客户订单估算,明年在中国生产的碳纤维车身汽车有望达到1万辆以上,而到2025年,这一数字还有望迎来突破,“保守来说,一定是以万级为单位的。”

2023年11月7日,第六届中国国际进口博览会,汽车展区HRC展台展出零百加速仅为1.9秒的昊铂SSR全碳纤维车身量产跑车,车身较传统材料减重超过25%,整车强度提升超2.5倍。IC photo 图

HRC是全球领先的复合材料综合解决方案提供商,今年已经是HRC第四次牵手进博。进博会也见证了HRC的碳纤维材料从展品变成本土豪华品牌的车身。

骆涛透露,目前HRC在中国碳纤维车身市场中的份额已经达到70%。

今年,HRC以“创新技术连接绿色未来”为展台主题,展示最新轻量化成果。展台上一辆外形酷炫的超跑吸引了不少观众驻足。骆涛介绍,这款超跑正是广汽集团日前刚刚发布的昊铂SSR。

作为广汽埃安的战略合作伙伴,HRC为这台高性能量产超跑开发了包括机盖、车门、顶盖等32款碳纤维零部件总成产品,涉及外覆盖件、结构件及内外饰件等多个类别。

骆涛强调说,过去,由于价格昂贵,碳纤维多被用于豪车内饰件,以装饰作用为主。伴随着技术和工艺的提升,碳纤维已经不再是“花瓶”,还会在整车强度、性能等方面发挥重要作用。

碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。骆涛介绍,碳纤维的强度可以达到塑料的5倍以上、钢的5-10倍以上。

新能源汽车的大发展推动了车企对于材料轻量化的需求出现了爆发式增长。由于锂电池自重较大,相较于传统燃油车,电动车重量大幅增加。然而重量的增加限制了车辆的续航里程,车企就需要通过减轻其他零部件的重量来降低车身自重。

另一方面,中国自主品牌的高端化进程在提速,对于碳纤维等高端原材料的需求也随之提升。

据介绍,碳纤维的应用实现了整车的轻量化,可以减重超过25%,极大提高能效和续航。碳纤维车身还大幅提升了汽车整体性能,整车强度提升超2.5倍。

此外,骆涛还透露,目前HRC正在跟国内的主流电池厂商进行合作,研究电池防碰撞系统。由于碳纤维具备高强度、防腐蚀性等特性,若研发成功,动力电池的安全性将获得大幅提升。而整个电池包的成本增加幅度,可以被控制在2%以内。

“传统意义上的汽车零部件会随着规模化而成本大幅下降,碳纤维成本也会随着量的增加下降,但主要是分摊费用的下降,其大幅度的下降主要靠技术和工艺的革新,例如我们的热塑性工艺可以让整个工艺制造的成本下降70%。而工艺制造在总成本中的占比又高达70%-80%。”骆涛补充说。

近期,多款国产高端跑车进入人们的视野,而且碳纤维整体车身都成为其高端身份的标志。长期以来,全碳纤维车身一直是国外豪车所独有的配置,国内汽车品牌应用碳纤维大多局限在内饰和外部装饰,以改装居多。几款国产高端跑车的问世,推动了碳纤维整体车身在国产品牌上的应用。

随着科技的不断进步,碳纤维车身技术有望在材料性能和制造工艺上实现重大突破。例如,研发出强度更高、重量更轻且成本更低的新型碳纤维材料,同时优化制造工艺,提高生产效率和产品质量。3D 打印等先进技术可能会被更广泛地应用于碳纤维车身的制造,实现更复杂的结构和更精准的成型。
在成本方面,碳纤维原材料的生产技术有望改进,降低生产成本。大丝束碳纤维的量产以及低成本碳纤维前体的开发将有助于降低原材料价格。同时,随着制造工艺的优化和自动化程度的提高,碳纤维车身的制造成本将逐渐下降,使其在更多车型中的应用成为可能。
随着成本的降低和性能的提升,碳纤维车身将逐渐从高端车型向中低端车型普及。消费者对汽车轻量化和高性能的需求增加,将推动汽车制造商加大对碳纤维车身的应用。未来,我们可能会看到更多量产车型采用碳纤维车身,不仅提升汽车的性能和燃油经济性,还能满足日益严格的环保法规要求。

对汽车行业的潜在影响

碳纤维车身的广泛应用将重塑汽车行业的竞争格局。掌握先进碳纤维技术的企业将在市场中占据优势,传统汽车材料供应商可能面临挑战。汽车的设计理念也将发生变化,更加注重轻量化和空气动力学,以充分发挥碳纤维车身的优势。此外,碳纤维车身的普及还将带动相关产业链的发展,创造更多的就业机会和经济增长。
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