專家呼吁:加快汽車復(fù)合材料輕量化進程
日前,美國政府頒布了首個針對中型及重型車輛的燃油效率和溫室氣體(GHG)排放標(biāo)準(zhǔn)。依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),與2010年基準(zhǔn)年相比,到2017年,美國長途卡車的溫室氣體排放量將減少9%~27%;2025年,美國乘用車的燃油經(jīng)濟效益可達到目前水平的兩倍。
對此,國內(nèi)一些汽車業(yè)內(nèi)人士呼吁:針對不斷增大的汽車節(jié)能壓力,中國也應(yīng)該快速行動,在2012年年底前,制定出世界級的重型車輛管控標(biāo)準(zhǔn)。而制定到2025年的乘用車長期標(biāo)準(zhǔn),將會促進國內(nèi)企業(yè)繼續(xù)加大在能效技術(shù)方面的投資,例如通過使用輕型材料實現(xiàn)優(yōu)化汽車重量。
國家為新材料“劃重點”
在工信部日前發(fā)布的中國“十二五”新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中,將特種金屬功能材料、高端金屬結(jié)構(gòu)材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能復(fù)合材料和前沿新材料,劃定為重點新材料。
“國家重點新材料產(chǎn)業(yè)提到的無機非金屬材料和高分子材料,涵蓋當(dāng)前全球市場化的兩大復(fù)合材料,即碳纖維、玻璃纖維及其增強復(fù)合材料?!敝袊伙柡途埘渲袠I(yè)協(xié)會副秘書長趙鴻漢表示。
據(jù)悉,近年來,碳纖維和高性能玻璃纖維增強復(fù)合材料,以超輕、超強等獨特性能,不斷進入航天航空、軍工、海洋工程、汽車工程等高端產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。汽車的超輕量化,也開始在一些豪華型轎車上進行試驗。
國外汽車“換”新材料
日本東麗公司與日產(chǎn)、本田公司和東京大學(xué)合作,將于2015年聯(lián)合推出“碳纖維復(fù)合材料汽車”,相比目前的汽車將輕40%,節(jié)省燃油30%。德國SGL三菱合資公司與寶馬萊比錫工廠合作,研發(fā)碳纖維復(fù)合材料車,將于2013年上市。美國Composite Castinas公司,已開發(fā)了輕量化的碳纖維復(fù)合材料四缸發(fā)動機組,重量比鋁制件輕40%到50%,將逐步替代福特和馬自達有關(guān)車型的零部件。
“因為使用更加輕便的材料,能夠在不改變汽車其他構(gòu)造的前提下,顯著降低汽車的燃油經(jīng)濟性。像能源基金會、氣候行動基金會,還有我所在的機構(gòu),都對此投入了大量的研究?!?國際清潔交通委員會董事會主席維爾士在出席中國的清潔能源論壇時,也曾經(jīng)發(fā)布了這樣的研究數(shù)據(jù)。
據(jù)維爾士介紹,輕型化的材料具有高強度,鋁、鋼、鎂、塑料都能用很少的成本,實現(xiàn)提高燃油經(jīng)濟性的目標(biāo)。從普通強度的鋼到高強度的鋼應(yīng)用,可使車身減少16%的重量,同時提高10%的燃油經(jīng)濟性。如果是使用塑料合成材料來制造汽車,能夠減少60%的車身重量,提高的燃油效率可達到35%。
新材料行業(yè)缺技術(shù)
“研究輕量化技術(shù),必須立足于合理的設(shè)計和合適的成本,在保障質(zhì)量的前提下,達到結(jié)構(gòu)、材料、工藝、成本的最佳組合?!眹鴥?nèi)著名汽車復(fù)合材料專家蔣鼎豐認(rèn)為,要破解中國新能源汽車發(fā)展的瓶頸,應(yīng)該兩條腿走路:一方面抓高性能、低成本電池技術(shù)的突破,另一方面抓新能源車的輕量化,特別是抓車身的輕量化。
“我個人認(rèn)為,在現(xiàn)階段(電池技術(shù)還沒有大的突破前提下)開展全復(fù)合材料輕量化車身的研究,在某種意義上能起到事半功倍的效果。”他說。
趙鴻漢樂觀地估計,中國汽車復(fù)合材料市場的培育,將至少帶動幾十萬噸的玻璃鋼復(fù)合材料應(yīng)用需求。“國內(nèi)目前許多玻璃鋼企業(yè)面臨低碳經(jīng)濟市場,不缺好的材料,唯缺技術(shù)。因此,作為復(fù)合材料行業(yè)和企業(yè),需要積極引進高分子化工、材料力學(xué)、機電一體化、信息工程等專業(yè)科技人才,組合成一體,形成輕量化從設(shè)計到應(yīng)用的人才高地?!?nbsp;
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