“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構件，底盤結構件，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薮蟆Ａ悴考O計方面，功能集成和局部增強的需求也應需涌現。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型熱固技術及代表未來工藝方向的熱塑性生產工藝，復合材料零部件的價格也變得越來越有競爭力。

 

　　在此次車展現場，HRC展示的全碳纖維側圍整合了車身多個結構件，與金屬側圍相比減重達50%以上，實現了A柱和產品共固化成型，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聚酰胺內膽，碳纖維復合材料纏繞層為其提供保護。

 

　　不只是輕質，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。

 

　　碳纖維能夠對汽車結構增強，尤其是扭轉剛度的加強起到事半功倍的作用。現場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；CAE輕量化設計，相比全金屬結構，剛度提升20%且滿足載荷傳遞要求。