低成本碳纤维复合材料在乘用车上的应用

碳纤维增强复合材料(CFRP)可以减轻乘用车体质量,改善燃油效率,减少CO2的排放,但碳纤维高昂的成本制约了它的广泛应用。简介了低成本碳纤维(LCCF)的研究与开发动向以及木质素基和聚烯烃基碳纤维技术快速进入商业化的的态势。

面向汽车轻量化应用的碳纤维复合材料关键技术

轻量化技术已成为汽车实现节能、减排的重要途径,碳纤维复合材料为汽车轻量化提供了重要材料基础。由于材料特性与制造工艺的特殊性与复杂性,采用碳纤维复合材料实现汽车轻量化时需要克服多项关键技术。结合汽车产品特点,从低成本碳纤维技术、材料-结构-性能一体化技术、高效成型技术、多材料连接技术、循环利用技术几个方面阐述了碳纤维复合材料在汽车轻量化应用中的关键技术,展望了未来汽车用碳纤维复合材料的发展趋势。

全球碳纤维市场与技术的最新发展

全球碳纤维的供需市场呈持续增长态势,本文简要介绍了世界主要碳纤维生产厂家的产能变化状况及新的技术动向,诸如低成本碳纤维的开发、纳米碳纤维的应用以及可再生原丝资源的选择等。

汽车轻量节能和低成本环保的创新解决方案

我国汽车工业正面临4个方面的重大挑战：2020年节能环保法律法规的强化;汽车碳纤维复合材料化是大势所趋,日本碳纤维厂家开发部分预氧化黑色原丝,并采用微波碳化和等离子体表面处理,使生产效率提高10倍;碳纤维增强热塑性和热固性复合材料的成型时间各达到1~3 min;动力电池的创新发展拉大了与中国的差距。为此提出以下6个方面创新的解决方案加以应对：引进高效低成本的大丝束PAN基碳纤维生产线,生产效率提高5倍,并研发上述黑色原丝;引进新型低成本快速成型CFRP固化剂;添加廉价的中空微纳米陶瓷粉体,可大幅度降低汽车用工程塑料和CFRP部件的成本,提高综合性能和附加某些功能;用对位芳纶轮胎取代钢丝胎;加快固体钒动力电池的中试和产业化,其理论质量能量密度是锂离子电池的10倍,小试已达到400~600 k Wh/kg,由于设计理念全新,体积和质量越小,电动车的续驶距离越远,无需充电,不存在安全问题,反应产物可再生循环使用;采用塑料光纤显示系统等。综上如是,方能使我国汽车产业迈向世界先进或领先水平。