高性能纖維為汽車瘦身

　　日前，中國工程院科技咨詢項目“高性能纖維與汽車輕量化技術創新發展戰略研究”項目成果發布會在北京召開。項目提出了我國高性能纖維與汽車輕量化發展戰略和技術途徑、高性能纖維與輕量化產業關鍵工程技術專項，以及高性能纖維與輕量化產業發展建議，形成了項目研究報告1份，調研報告15份，提交了院士專家建議1份。

　　記者近日專訪了該項目組組長、中國工程院院士、儀征化纖顧問蔣士成，解讀該項目內容。

　　24位院士專家聯名建議

　　3月8日，一份綜合了輕紡、環境、汽車、輕工、機械、材料等6個領域24位院士專家意見，形成的“關于高性能纖維與汽車輕量化產業發展的建議”，作為中國工程院院士建議正式上報國家相關部門。

　　該建議闡述了發展輕量化產業對能源、環境、制造業、新能源汽車戰略新興產業和新材料戰略新興產業具有重要意義，分析了中國汽車輕量化產業發展遇到的瓶頸問題，提出了高性能纖維與汽車輕量化產業發展的建議。

　　蔣士成院士是第一建議人。他介紹，中國工程院于2015年設立了“高性能纖維與汽車輕量化技術創新發展戰略研究”咨詢項目，由紡織領域院士牽頭，邀請紡織、汽車、復合材料、輕工機械等領域院士共同參與，依托單位為東華大學，由纖維材料改性國家重點實驗室、民用航空復合材料協同創新中心和上海市輕質結構復合材料重點實驗室具體組織實施。

　　“項目聚焦國內外高性能纖維及其輕量化技術相關產業科技發展環境和現狀及發展趨勢；對我國高性能纖維及其輕量化技術相關產業科技前沿領域進行了深入系統的分析研究，取得了許多新的認識和重要研究成果。”蔣士成院士表示。

　　一年多來，項目組成員赴上海、江蘇、吉林、安徽、北京、浙江、四川等地，深入到上汽、一汽、北汽等18家高性能纖維與輕量化技術產業鏈的生產企業調研，項目組主辦了3次全國性“高性能纖維與輕量化工程化技術”高層論壇，根據相關的調研成果形成了中國工程院科技咨詢項目“高性能纖維與汽車輕量化技術創新發展戰略研究”報告。3月8日，24位院士專家聯名將建議提交給國家相關部門。

　　我國高性能纖維發展尚弱

　　汽車是我國支柱產業之一，新能源汽車是國家戰略新興產業。根據國家新能源汽車發展計劃，到2020年新能源汽車達到500萬輛。但不少潛在買家對新能源汽車持觀望態度，原因是其電池續航問題。

　　采用更輕的材料使汽車變輕是節能減排、提高電動車續航里程的有效方式。有研究表明，總重量1550千克的新能源汽車續航里程186公里，如果總重量能減少到1011千克，則續航里程可提高到275.5公里。

　　高性能纖維是國家戰略物資，也是新材料產業的重要內容。輕量化材料的高性能纖維包括碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、玄武巖纖維、聚酰亞胺纖維等。

　　以高性能碳纖維復合材料為例，最突出的特點是輕質高強，與傳統的鋁合金相比，碳纖維復合材料的飛機結構，可減重20%~40%。碳纖維復合材料的使用已由航空航天迅速擴大到新能源、生物、信息等其他工業部門。

　　用高性能纖維增強復合材料替代部分金屬材料，是大部分汽車企業促進汽車輕量化而采取的做法。比如，德國寶馬公司率先在i3、i8電動車、7系、5系等量產中大量使用碳纖維復合材料，輕量化效果明顯。

　　發達國家在政府層面的推動對復合材料的開發起著很大的作用。2015年，美國投資2.5億美元宣布成立國家輕量化復合材料研究所，有100多個單位參加，目標是發展低成本復合材料技術，大規模應用于制造業，提高制造業競爭力。2016年4月，美國成立革命性纖維研究所，投資3億美元，有89家企業、機構參加。

　　我國高性能纖維領域的發展尚弱。數據顯示，全球主要高性能纖維年產能33萬噸，中國只有7.3萬噸，供應乏力。但由于終端企業碳纖維技術的滯后，企業規模小，抗風險弱，受到國外規模企業的降價打壓，開工率低，大部分企業虧損，影響品質穩定和運行成本。

　　應超前規劃布局 選準突破方向

　　盡管國內外絕大部分汽車企業開展了碳纖維復合材料汽車或零部件研發，但遇到一系列發展瓶頸。

　　蔣士成院士介紹，困難主要涉及復合材料整車及零部件設計準則、數據庫與評價標準；復合材料零部件自動化量產技術與裝備；從碳纖維到復合材料汽車整個產業鏈的合作機制；碳纖維汽車維修、回收及循環利用技術體系；車用低成本碳纖維及其中間體材料產業鏈；輕量化科技創新體系，科技投入不足；具有汽車學科基礎又有材料學科基礎學科交叉人才隊伍。

　　針對這些不足，4月29日，中國工程院科技咨詢項目“高性能纖維與汽車輕量化技術創新發展戰略研究”項目成果發布會在北京召開。鑒于輕量化產業對國家能源、環境、制造業、新能源汽車戰略新興產業和新材料戰略新興產業發展的重要性，借鑒國外發展經驗，針對中國汽車輕量化復合材料產業發展遇到的問題，項目組對高性能纖維與汽車輕量化產業發展提出多項建議。

　　建議包括建立若干“高性能纖維與輕量化產業鏈示范工程”，形成產業鏈各環節具有合理開工率、連續穩定運行、合理企業利潤的完整示范工程；培育行業龍頭企業，提高規模效益，參與國際競爭；設立“高性能纖維與輕量化”重點科技專項，加大科技攻關力度；建立我國高性能纖維與輕量化技術科技與人才培養體系和高性能纖維與輕量化國家實驗室或國家重點實驗室、國家工程實驗室、國家知識服務平臺；制定我國高性能纖維及其輕量化復合材料產業發展政策，優化產業發展環境。

　　“中國石化下屬企業現有碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維三大高性能纖維及省級高性能纖維重點實驗室，面對汽車輕量化的發展趨勢，應超前規劃布局，選準突破方向，在汽車輕量化產業發展方面占有一席之地。”蔣士成院士說。（本報記者 翟瑞龍）

　　轉自：中國石化報

　　【版權及免責聲明】凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章及企業宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系：010-65363056。

延伸閱讀