你的位置:首頁 > 測試測量 > 正文

CFRP成為環(huán)保車新寵,有望向量產(chǎn)車擴大市場

發(fā)布時間:2012-05-11 來源:日經(jīng)BP環(huán)境經(jīng)營論壇

新聞事件:

  • CFRP成為環(huán)保車新寵

事件影響:

  • 有望向量產(chǎn)車擴大市場


帝人與GM、東麗與戴姆勒、三菱麗陽與寶馬,這些企業(yè)正通過聯(lián)合開發(fā)、合并與合作,加速在量產(chǎn)車中應(yīng)用CFRP。 作為環(huán)境和能源領(lǐng)域的推動力,CFRP受到的期待和關(guān)注越來越高。正像GM副總裁葛斯基所說的那樣,以EV等新一代環(huán)保車的普及和隨之而來的CFRP采用擴大為契機,汽車行業(yè)的勢力格局完全有可能改寫。至少CFRP在汽車材料中的勢力必將越來越大。

“這項技術(shù)改寫汽車行業(yè)格局的可能性將得到驗證”。2012年12月,帝人公司與美國通用汽車公司(GM)簽署了合作開發(fā)用于量產(chǎn)車的熱可塑性CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics ,碳纖維強化塑料)部材產(chǎn)品的協(xié)議。簽字儀式上,GM副總裁史蒂夫•葛斯基作了上述發(fā)言。

熱可塑性CFRP是加熱后熔解、冷卻后凝固的類型。過去,加熱后凝固的熱硬化性CFRP是主流。

因歐盟強化標準,2015年成為目標

此前市售的汽車部材也有采用CFRP的先例。但僅限于價格超過1000萬日元的高檔車型中部分特殊的高檔車。

但現(xiàn)如今,情況即將發(fā)生大的轉(zhuǎn)變。其最大的因素是歐美推行的新二氧化碳排放和燃效標準。

其中最為嚴格的是歐盟(EU)標準。2012年,歐盟將在全球率先實施汽車二氧化碳排放標準。在歐盟境內(nèi)銷售的全部乘用車中,各汽車企業(yè)推出的新車必須符合每公里二氧化碳排放量平均在120g以下的標準。日本2015年度的燃效標準為16.8km/L,換算成二氧化碳排放量約為137.5g/km,歐盟的標準比日本要嚴格得多。

按照歐盟的規(guī)定,不達標車將被課以罰金。而且,必須達標的汽車數(shù)量將從2012年開始分階段增加,在所有新車中所占的比例將從2012年的65%增加到2013年的75%,2014年的80%,到2015年以后達到100%。

也就是說,全面對策最遲必須在2015年之前完成,以2015年為目標,各企業(yè)都在開展行動。其中重要的對策之一是車體的輕量化。

[page]

例如,按照碳纖維協(xié)會的推算,普通乘用車的平均車體重量為1380kg,如果盡可能采用CFRP部件,重量大約可以減輕30%,達到97Okg。CFRP的使用量占車體重量的17%左右,約為165kg,這樣一來,如果10年的行駛距離為9.4萬km,二氧化碳排放量可以減少5噸。

面臨嚴格標準要求的各汽車企業(yè)都在積極采用新的先進材料。帝人抓住了這個機會。GM為了挽回環(huán)保車開發(fā)落后的局面,提出了在量產(chǎn)車中大量使用CFRP部材的方針,促成了此次的合作開發(fā)協(xié)議。

應(yīng)用于量產(chǎn)車的首要決定因素是熱可塑性CFRP的成形時間短。能夠1個部件1分鐘的連續(xù)成形。而在目前,使用傳統(tǒng)的熱硬化性CFRP成形1個部件至少需要7~8分鐘左右。

但是,如果不投入量產(chǎn),熱可塑性CFRP的成本將高于熱硬化性CFRP。帝人復(fù)合材料開發(fā)中心事業(yè)開發(fā)推進組組長寶谷恭成雄心勃勃地表示:“倘若不應(yīng)用于年產(chǎn)量在15萬~20萬輛的車型,就無法實現(xiàn)盈利,因此,我們從一開始瞄準的就是大眾消費市場的車型。今后將爭取使其成為量產(chǎn)車的事實標準。

雖然目前還沒有關(guān)于碳纖維的官方統(tǒng)計,但按照東麗公司的推測,2010年全球的需求量約為3.3萬噸。其中,東麗以39%的供貨份額居首,之后依次是帝人集團東邦特耐克絲公司的17%,三菱麗陽公司的10%,日本企業(yè)包攬了前三名,總份額高達66%。隨著量產(chǎn)車的大量采用,這一勢力格局也將發(fā)生巨大的變化。

避免大眾化

東麗將以其已取得業(yè)績的熱硬化性CFRP為對象,爭取在2015年之前,使成形時間縮短到現(xiàn)在的一半以下,達到1個部件3分鐘。

為了滿足今后的量產(chǎn)需求,東麗還于2011年6月,與德國戴姆勒公司合資成立了生產(chǎn)銷售汽車CFRP部材的新企業(yè)歐洲汽車碳纖維復(fù)合材料公司(EACC)。東麗常務(wù)董事復(fù)合材料事業(yè)本部長大西盛行說:“新公司將從2012年9月開始為戴姆勒生產(chǎn)產(chǎn)品,到2015年把產(chǎn)量增加到5~6倍,面向價格為1000萬日元級別的車型進行供貨,年銷售額預(yù)計將達到20億~30億日元。”
 

另一方面,隨著應(yīng)用于量產(chǎn)車速度的加快,東麗也擔心碳纖維淪為大眾化,陷入價格競爭。大西常務(wù)說:“與飛機和體育用品相比,車用產(chǎn)品對于性能的要求并不算高。在性能要求同樣不高的風力發(fā)電風車領(lǐng)域,價格已經(jīng)在中國企業(yè)等的攻勢下開始崩盤。”

三菱麗陽碳纖維復(fù)合材料事業(yè)部長小野貴弘表示,該公司“將把價格在500萬~1000萬日元之間,年產(chǎn)量為2萬~3萬輛左右的車型作為目標”。

[page]

2010年4月,三菱麗陽出資66%,德國SGL集團出資34%,合資成立了供應(yīng)丙烯纖維的新企業(yè)MRC-SGL Precursor。丙烯纖維是德國寶馬公司預(yù)定于2013年推出的新款電動汽車(EV)“i3”和插電式混合動力車(PHV)“i8”采用的碳纖維的原材料(前體)。小野事業(yè)部長稱:“本公司在丙烯纖維上擁有優(yōu)勢,前體的品質(zhì)和技術(shù)實力得到了好評。”年產(chǎn)量約為3500噸的工廠已于2011年4月建成,工廠在2013年之前將進行強化,使年產(chǎn)量達到7000噸。

寶馬的EV和PHV年產(chǎn)量分別只有2萬~3萬輛左右,1輛大約使用100kg的CFRP。其中碳纖維估計占60~70kg。小野事業(yè)部長稱:“按照推測,2011年車用碳纖維市場大約為2000噸,然而僅寶馬一家的需求估計就將超過這個數(shù)字。”

作為環(huán)境和能源領(lǐng)域的推動力,CFRP受到的期待和關(guān)注越來越高。而且,正像GM副總裁葛斯基所說的那樣,以EV等新一代環(huán)保車的普及和隨之而來的CFRP采用擴大為契機,汽車行業(yè)的勢力格局完全有可能改寫。至少CFRP在汽車材料中的勢力必將越來越大。
 

特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉