专题： 高性能纤维与汽车轻量化技术创新发展战略研究       演讲人：余木火 教授

“中国制造2025”核心竞争力之一：轻质高强材

轻质高强材料是人类社会发展的基石，纤维增强复合材料比强度最高，几十年来，几乎成为发达国家实力的象征之一。

碳纤维

•CF的发展正向低成本的通用级产品和超高性能产品发展，满足CF的上述两大最大市场的需求；

•低成本CF包括大丝束PAN-CF的生产高效化和高性能化（相当于T700），以及选用廉价的PE、木质素及混合物的熔纺工艺；

超高性能碳纤维

•东丽的T1100G（强度6.6GPa、模量324GPa）和M70J；

•三菱丽阳的MR-70（强度7GPa、模量325GPa）；

•ASI的超碳纤维（强度8.7GPa、模量350GPa）。

芳纶纤维

全球2014年全球对位芳纶8万吨30%用于汽车，蜂窝结构将需要更多芳纶纤维

高性能纤维产业国内外发展现状

芳纶纤维

全球2014年全球对位芳纶8万吨30%用于汽车，蜂窝结构将需要更多芳纶纤维

芳纶纤维

全球2014年全球对位芳纶8万吨30%用于汽车，蜂窝结构将需要更多芳纶纤维

中国高性能纤维产业现状

•T300级碳纤维制备技术已经基本解决，全国30多家碳纤维生产企业，但因应用市场问题，不能连续运行，稳定性无法保证；同时规模偏小，最大3000吨，竞争力有待提高；

•T700级，攻克干喷湿纺技术：神鹰1000吨鉴定，硅谷、恒神也建立干喷湿纺生产线

•T800级：中简、宁波、神鹰

•专业原丝生产企业---吉林化纤

•迫切需要解决应用市场：保证生产线连续运行

中国特色的优势产业市场是关键

•面对国外的成熟市场，应该重点培育具有战略意义，具有中国特色的大市场，与中国优势产业共同发展

–中国的汽车产业：10%电动车为250万，每辆用150公斤复合材料；37.5万吨复合材料，18万吨碳纤维

–中国的大型飞机：A350复合材料53%、B787复合材料50%；中国与俄罗斯合作研发C9X9，复合材料50%以上

—中国高铁轻量化：车厢轻量化、高铁供电系统轻量化

汽车轻量化复合材料的优势

一体化设计有大空间：集成度高，可以减少零部件数量，可满足复杂曲面设计，可以完全改变汽车总成生产线

轻量化，减少油耗和排放：密度小，比强度比刚度高，比铝减重40%

轻量化，提高安全性和动力性：吸收冲击能高,惯性小，刹车距离缩短

案例：BMWi3成功商业化—全碳纤维车身

碳纤维车身，重量151公斤，由34个零部件胶结

表面不需要喷涂，覆盖件为注塑件，汽车表面的时尚化

车身用碳纤维车身最大程度保护人的安全—碳纤维抗冲击

表面不需要喷涂，覆盖件为注塑件，汽车表面的时尚化

车身由35个零部件胶结，便于维修--整个模块

引发汽车主机厂与碳纤维企业合作的新模式

中国汽车轻量化推动动力与发展途径

表面不需要喷涂，覆盖件为注塑件，汽车表面的时尚化

车由35个零部件胶结，便于维修--整个模块由标准件替换

引发汽车主机厂与碳纤维企业合作的新模式

国家需求

•可望颠覆汽车产业核心技术，弯道超车，实现汽车产业跨越式发展

•提高电动车续航里程，促进电动车产业化

•满足“百公里油耗环保法规”，提高环境保护

发展途径

•黑车身研发

•客户选配件—传动轴、轮毂、发动机支架、板簧结构件等、6个覆盖件、内饰件

•改装市场--传动轴、轮毂等结构件、6个覆盖件、内饰件

•建立设计-材料-制造-评价一体化研发能力（国家工程实验室），为整个产业链提供技术支撑