“這個(gè)合作還是體現(xiàn)在了ES6上?！?2月20日下午6點(diǎn)，康得復(fù)合材料有限責(zé)任公司副總裁何鵬在帶領(lǐng)兩撥客戶參觀完碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)基地后，在電話里跟經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)記者說。
12月15日，蔚來汽車在上海東方體育中心迎來了其今年的重要盛會(huì)，會(huì)上發(fā)布的第二款量產(chǎn)車型ES6引發(fā)廣泛關(guān)注。值得一提的是，ES6在鋁制車身的基礎(chǔ)上又增加了一塊2平米左右的碳纖維板，使其成為同級(jí)中唯一使用鋁合金+碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料車身結(jié)構(gòu)的車型。
車輛后端多數(shù)的關(guān)鍵負(fù)載由碳纖維后地板承受，蔚來ES6的碳纖維后地板總成、碳纖維座椅板總成、碳纖維后地板橫梁總成三大部件由康得新歐洲汽車輕量化設(shè)計(jì)中心和蔚來聯(lián)合設(shè)計(jì)，由康得復(fù)合材料有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“康得復(fù)材”）批量供貨。
東方證券一位分析師稱，汽車減重10%，其燃油效率可提高6%-8%，汽車減重100千克，百公里油耗可下降0.3升-0.6升。作為汽車節(jié)能減排的主要途徑之一，輕量化被納入節(jié)能汽車標(biāo)準(zhǔn)體系。
具有“黑色黃金”之稱的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因具有質(zhì)輕、設(shè)計(jì)自由度高、集成性強(qiáng)等特點(diǎn)，正在成為輕量化材料的新寵。
減重30%以上
康得復(fù)材是康得集團(tuán)、康得新集團(tuán)攜手打造的“碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)平臺(tái)”的核心企業(yè)，為客戶提供從碳纖維復(fù)合材料部件從設(shè)計(jì)、研發(fā)、樣件試制、檢測(cè)、小批量生產(chǎn)到大規(guī)模供貨和服務(wù)的碳纖維輕量化整體解決方案。
“事實(shí)上，在蔚來打算推出ES8的時(shí)候康得復(fù)材就有合作的想法。但后來經(jīng)過一系列的評(píng)估、論證，我們發(fā)覺當(dāng)時(shí)時(shí)機(jī)還不是很成熟，于是這個(gè)合作就體現(xiàn)在了ES6上。2016年7、8月份的時(shí)候，我們便開始著手一起進(jìn)行ES6的設(shè)計(jì)研發(fā)工作。”何鵬說。
蔚來官方資料顯示，ES6理論上年產(chǎn)量為10萬(wàn)-15萬(wàn)輛。對(duì)此，何鵬解釋稱：“汽車要批量化生產(chǎn)，部件生產(chǎn)效率是非常重要的核定標(biāo)準(zhǔn)，目前由康得復(fù)材提供的碳纖維部件的生產(chǎn)效率為1分20幾秒一個(gè)部件，這與生產(chǎn)金屬汽車結(jié)構(gòu)件的效率類似?！?/span>
據(jù)介紹，ES6車型中碳纖維后地板的使用讓車身整體的扭轉(zhuǎn)剛度更高，被動(dòng)安全性能提高，整體耐久性也得到很大提升。此外，碳纖維后地板嵌入到全鋁車身中，比鋁合金減重30%以上，與相同體積的高強(qiáng)度鋼相比，重量?jī)H是它的1/5。
公開資料顯示，碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。其強(qiáng)度高于超高強(qiáng)度鋼2倍以上，比鋁輕30%、比鋼輕50%，強(qiáng)度是鋼的7-9倍，被稱為“輕量化材料之王”。
“減重是未來汽車的重要發(fā)展方向?！痹袊?guó)復(fù)合材料集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)、專家張定金在接受經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者采訪時(shí)表示，碳纖維在模量和密度方面的優(yōu)勢(shì)明顯，代替鋼材可減重40%以上。
在減重的同時(shí)，汽車需要考慮部件的受力情況和抗沖擊性以保證安全性。
“在碰撞過程中，碳纖維復(fù)合材料吸收能量的能力是鋼的4-5倍，可以做到在減重的同時(shí)汽車的碰撞安全性能得到提升?！遍L(zhǎng)期從事碳纖維研究的中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事沈真在回答經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者提問時(shí)說。
應(yīng)用提速
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用率先從賽車開始，近年來在民用汽車中也迅速得到了廣泛的應(yīng)用。作為一類重要的汽車輕質(zhì)材料，其應(yīng)用范圍正在由內(nèi)飾向外裝件、車身及結(jié)構(gòu)擴(kuò)展。
德國(guó)寶馬公司是碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在大規(guī)模汽車生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的先驅(qū)。2011年，寶馬在法蘭克福車展首次發(fā)布i3電動(dòng)概念車和i8混動(dòng)概念跑車。2014年，i3成功商業(yè)化，碳纖維產(chǎn)品在通用汽車領(lǐng)域的商業(yè)化普及應(yīng)用向前邁了一步。
張定金介紹說，目前，全球主要碳纖維生產(chǎn)商和主要汽車生產(chǎn)商已紛紛結(jié)成聯(lián)盟，謀求共同發(fā)展?！氨热鐘W迪汽車于德國(guó)福伊特公司，奔馳、豐田與日本東麗公司，通用汽車與日本帝人東邦等?！?/span>
多位接受經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者采訪的業(yè)內(nèi)人士表示，與國(guó)外巨頭相比，國(guó)內(nèi)車企在碳纖維領(lǐng)域的應(yīng)用尚處在初期發(fā)展、小規(guī)模應(yīng)用的階段。
“目前已有為數(shù)不少的國(guó)內(nèi)汽企和碳纖維復(fù)合材料企業(yè)正加速在車用碳纖維材料領(lǐng)域的布局。”沈真介紹說。
2018年6月30日，前途汽車首款車型——前途K50在前途汽車蘇州生產(chǎn)基地正式量產(chǎn)下線。值得關(guān)注的是，該車車身材質(zhì)全部采用碳纖維材料，整車應(yīng)用29個(gè)碳纖維復(fù)合材料外覆件，總重量比傳統(tǒng)鋼板材料重量降低40%以上。
來自康得復(fù)材的信息顯示，康得集團(tuán)與康得新集團(tuán)聯(lián)合打造的碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)平臺(tái)已經(jīng)與近60家主機(jī)廠展開交流與合作。已完成了多個(gè)車型的車身覆蓋件、車身結(jié)構(gòu)件的汽車碳纖維復(fù)合材料輕量化項(xiàng)目。合作車企包括：北汽集團(tuán)、蔚來、上汽集團(tuán)、長(zhǎng)安汽車、吉利汽車、長(zhǎng)城汽車、威馬汽車等。
待解難題
沈真表示，汽車碳纖維輕量化是未來汽車輕量化發(fā)展的大趨勢(shì)，但目前車用低成本碳纖維及其中間體材料產(chǎn)業(yè)鏈的缺乏，碳纖維汽車維修的問題等都是待解難題?！案叱杀締栴}是最大的阻礙?！?/span>
“企業(yè)評(píng)估成本是從綜合方面評(píng)估，盡管碳纖維材料成本高于鋼材、鋁合金等材料，但使用能量消耗和維護(hù)成本下降，因此全壽命成本降低。”據(jù)何鵬透露，單從材料成本來看，ES6的材料成本控制在300元/公斤以內(nèi)，而同等情況下使用鋁合金材料的成本大概為60元-100元。
“雖然目前我國(guó)幾乎所有的汽車企業(yè)都制定了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料發(fā)展計(jì)劃，并與碳纖維企業(yè)建立聯(lián)盟，但仍存在一些發(fā)展瓶頸，如：缺乏復(fù)合材料整車及零部件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)庫(kù)，缺乏復(fù)合材料零部件自動(dòng)化量產(chǎn)技術(shù)與裝備等等。”東華大學(xué)教授、國(guó)家973項(xiàng)目首席科學(xué)家余木火此前在接受經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者采訪時(shí)說。
采訪中，經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)記者了解到，不止一位業(yè)內(nèi)專家持相同的觀點(diǎn)。
長(zhǎng)期研究碳纖維復(fù)合材料的聊城大學(xué)材料學(xué)院教師趙偉說：“在工業(yè)領(lǐng)域沒有形成統(tǒng)一的體系，沒有成熟的制造工藝及設(shè)備，就直接導(dǎo)致成本降不下來，理論上的量產(chǎn)實(shí)際上只是一個(gè)概念?！?/span>
在張定金看來，國(guó)內(nèi)汽車采用碳纖維復(fù)合材料的挑戰(zhàn)，首先要解決的是理念問題?！皬?fù)合材料不應(yīng)作為金屬材料的簡(jiǎn)單替代材料，重點(diǎn)要建立碳纖維復(fù)合材料在汽車上應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案，形成降低全壽命成本的應(yīng)用理念。”
“其次，碳纖維制造商、碳纖維復(fù)合材料供應(yīng)商與汽車制造商之間應(yīng)建立三位一體的戰(zhàn)略合作關(guān)系，共同開發(fā)碳纖維汽車部件，建立和完善碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料汽車零件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)方法，發(fā)展低成本碳纖維材料等?！?/span>
