“未來出行材料”正在走近，應(yīng)用泛化趨勢不可阻擋

 

　　當(dāng)前，碳纖維在汽車上的主要應(yīng)用已從外觀件延伸到車身結(jié)構(gòu)件，底盤結(jié)構(gòu)件，發(fā)動機(jī)功能件，座椅系統(tǒng)等多個部位。在新能源汽車領(lǐng)域，為了優(yōu)化空間布局，同時達(dá)到減重以提升車輛續(xù)駛里程的目標(biāo)，碳纖維應(yīng)用范圍擴(kuò)展?jié)摿薮蟆Ａ悴考O(shè)計(jì)方面，功能集成和局部增強(qiáng)的需求也應(yīng)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(fù)合材料零部件在商用車上應(yīng)用前景同樣廣闊。

 

　　而在這一應(yīng)用泛化趨勢的背后，代表的是一條專業(yè)服務(wù)應(yīng)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)?；圃祛I(lǐng)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(jī)廠客戶認(rèn)可及接受量產(chǎn)型熱固技術(shù)及代表未來工藝方向的熱塑性生產(chǎn)工藝，復(fù)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(gòu)件，與金屬側(cè)圍相比減重達(dá)50%以上，實(shí)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(lǐng)先水平。

 

　　在前瞻應(yīng)用領(lǐng)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(jī)廠和供應(yīng)商的最大挑戰(zhàn)之一是關(guān)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(fù)合材料纏繞層為其提供保護(hù)。

 

　　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(jìn)入到人們的視野中，在可預(yù)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(jī)構(gòu)及廠家也在不斷找尋更合適的復(fù)合材料及適配工藝，使得箱體外殼能夠具有優(yōu)良力學(xué)性能和環(huán)境適應(yīng)性能。

 

　　HRC在本次車展上展出了由ACTC團(tuán)隊(duì)與Fraunhofer ICT合作，對碳纖維材料及工藝進(jìn)行分析驗(yàn)證，結(jié)合采用了PCM+SMC（連續(xù)預(yù)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(bǔ)強(qiáng)，顯著提升產(chǎn)品力學(xué)性能，碳纖UD單向帶的成本相對織物預(yù)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(fù)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(gòu)增強(qiáng)，尤其是扭轉(zhuǎn)剛度的加強(qiáng)起到事半功倍的作用?，F(xiàn)場HRC展示的車身B柱加強(qiáng)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(shè)計(jì)，相比全金屬結(jié)構(gòu)，剛度提升20%且滿足載荷傳遞要求。