下文是東華大學研究院副院長余木火在第三屆國際交通運輸裝備輕量化峰會上的演講：
 

東華大學研究院副院長余木火
 

    碳纖維在車上面的應用大家都知道了，意義就是減重，減油，減排放。實際上還有兩個挺重要的事情就是剎車距離簡短，美國2012年開始有一個計劃，就是65歲以上的駕駛人員以后剎車距離要比較短，第三個很重要的就是吸能，它是金屬材料的5到6倍。所以一個很典型的例子，一個賽車撞了以后其他的東西都碎了，里面的駕駛員出來以后繼續開，所以可以把大量的能量吸收在汽車上面。

    輕量化對于中國來說有兩個很重要的意義，對于新材料產業來說，對于汽車材料來說不管是新的排放標準，還是電動汽車都是迫切需要輕量化的。更重要的是這個技術有可能成為汽車未來的核心技術。所以我們國家在先非常的重視，工程院在組織一個報告，希望2015年能夠盡快的做好這個報告，這個報告是給各個部委的報告和建議清單，同時包括維護，所以他們希望2015年盡快把這個清單寫出來。

    所以，我們四年前國際汽車輕量化聯盟，這個聯盟是歐美國家材料大企業想要進入中國主機廠，他們就做了這樣一個聯盟，希望能夠進入中國主機廠。所以這個聯盟希望以后大家也能夠參加這個聯盟，我們每年有兩次會，開始的只有十幾家企業，現在有一百多家企業。這次我快速過一下汽車非常必要，盡快的要能夠形成科技技術，那么中國汽車產業的技術就會和國家縮短。所以國際上幾乎大的企業都在和碳纖維廠聯合開發在汽車上面的應用，所以中國的汽車企業也看到了這個趨勢，也在開始做一些工作。這個就是幾個例子。

    這個是世界各個國家都有碳纖維在汽車上面應用的計劃，世界上各個公司也都有這個計劃，各個公司和碳纖維聯合，所以，可以說世界上所有的汽車企業，或者是整車企業，像概念車，幾十輛幾百輛車的，還有中國一部分企業是做零部件的，這個快速的過一下。現在世界上各個國家幾乎都有車型在做。寶馬也是有很多車型都用碳纖維的技術，法拉力，蘭博基尼，T福特，奔馳，保時捷，標致也有很多車型。還有一部分設計很時尚，很奇特的碳纖維的概念車。這個是奔馳希望做水路兩用的概念車。

    這個車我特別說一下，改變了汽車原來了用大的框架式的結構，這個是很奇特的外觀。另外一個是車型車里面，像特斯拉把移動終端作為特點在車上面，還有一個很重要的趨勢就是車內空間的生活化，把它作為可以改變，我們現在車不是交通工具，開到哪個地方都希望座下來幾個在哪里聊聊，可以換成人物休息的換，這個我覺得碳纖維很容易做的，這個也是有很多公司在朝這個方向發展。

    從車上面來用，一個是車身，現在有兩種結構，一個是底盤，像這個底盤和車身是分離的，還有一種是底盤和車身是一體化的。還有大量的公司在做內飾件和外飾件，這塊快一點過。總的來說世界上現在幾乎所有的汽車生產公司都有碳纖維車型或者是零件在做，說明碳纖維在汽車上面的應用，我覺得是產業化的前奏。

    瓶頸，大家都說主要是價格的問題，價格的問題我早上講過了，實際上原材料的成本一般占的比例是30%，成型的成本占70%，像寶馬占89%，所以核心的問題是生產線上面來做的材料而不是用手工一件一件做的。所以這個里面很重要的是復合材料成形技術的重大變革，以及各種技術的綜合應用和現代化的結合起來來做汽車的碳纖維復合材料的構件，要滿足大批量，大批量首先是基本單元的快速成形。現在熱固性的材料固化過程要十分鐘一件，這個基本上已經解決了，因為現在有好幾個數字都是在5分鐘以下就可以完全固化。所以核心的問題是解決固化很快以后產生的熱量怎么不產生消氣的問題，這樣的樹脂因為大家都覺得這個事情很難，所以一公斤賣到500，1000塊錢，如果500，1000塊用在航空天行的地方，所以做這個事情的出發點就是錯誤的。應該在幾十塊錢才有必要去開發。第二個是熱塑性熱，現在是大趨勢，但是連接是一個問題，所以日本重點是覆蓋件用熱塑性做，但是節連是一個問題。

    成本的問題是寶馬I3汽車給我們極大的信心，也說明了通過技術的進步是可以突破成本的問題。同時，我給大家一些信號，就是對于碳纖維還有可以降價的空間，現在全球都在做碳纖維的低價，目標早期提出是10美金，在先5到6美金也是可行的，熱塑性日本現在最先進，他們已經建立了生產線，可能跟以前的GMT不一樣，重點是熱塑性怎么樣提高連接性，讓做出來的鋼板切線要小，我們也做了一個小型的線。很重要的是日本有一個國家計劃在做連續纖維和回收的無紡布的纖維，還有和LFT的注塑，包括用LFT注塑的一塊成型是很重要的方法。

    這個是我提出的概念，就是我們用碳纖維肯定是比原來的金屬成本貴，從大的社會來說用金屬多燒耗油，多排放二氧化碳，碳纖維是比較環保的，所以如果要推動的話要政府買單，企業買單，或者是由客戶來選擇，這樣可以解決量產車上面一部分零件由碳纖維替代金屬。發改委很贊同這個想法，就是汽車從概念的角度把錢花在產業的技術推動上面。實際上這個過程相當于汽車在開發的過程中，傳統零件，金屬件，碳纖維零件同步的做實驗，一直到碳纖維零件拿到國家的法規。第二個像寶馬一樣集中的投入。

    所以，第一個機會就是零部件作為客戶選配件。我呼吁我們汽車OEM廠商不需要花錢，只多了一個測試的錢，評價的錢，把復合材料的零部件和金屬零部件一起評價，到最后客戶能夠接受，法規能夠接受，這樣我相信可以有一大批作為整車的配件，這樣這個產業能夠發展起來。第二個就是整車，我們從電動車入手，電動車的車身入手，車手沒有碳纖維的話其他就是修修補補了，這個我們也是做一個計劃，希望兩個車型能夠量產，由國家來貼補計劃。第三個就是原材料中間體，如果在車上面用的話，需要一大批的企業。第四個就是裝備，就是有一大批做復合材料成形，有成套裝備的技術。

    最后講一下我們東華大學做的事情，東華大學在碳纖維復合材料上面已經有30幾年的歷史，也有一些基礎，在國家重點實驗室里面有三個方向。這個中心主要以民用航空復合材料帶動高端的復合材料以及碳纖維的更堅，用汽車復合材料帶動大規模產業的發展。碳纖維怎么樣低成本化，我覺得我們現在的技術和美國實驗室做的應該是相當的水平。

    第二個是我們在開發量產的技術，傳動軸是國際上真正在汽車產車上面的應用傳動軸產量300萬件，中國現在在建一個原產可以10幾萬件的傳動軸，減重非常的明顯，原來是9.6公斤，用了這個以后3.6公斤，而且原來是兩個集成，用了碳纖維以后只要用一根就可以了，所以大大的節省了空間。第二個就是輪轂，我們現在也在做一個基本原形已經通過，準備做8000套的流水線。寶馬現在也在建流水線，我們現在的設備方案算下來3000萬，我們希望明年2015年能夠量產。首先是改裝市場，再跟某一些車型作為選配件，通過選配件我們希望拿到國家的法規，如果沒有和車型組合，獨立拿法規的話還是挺難的，如果和車型走最后可能會通過。同時我們還在做863的項目，通過底板我們希望能夠對車身量產，我們現在做的方案是各種各樣的，有金屬件，有泡沫，注塑件預埋成型，未來我們希望各種預埋件是注塑廠產生出來的。

    我們現在也是在做鉚接，焊接，包括尺寸精度都是借用航空的經驗在做這個事情。熱塑性我們有一個用拉體的辦法來做板材，用這個板材未來用先預熱以后用冷的模具沖壓做一個覆蓋件出來，里面的核心是復合材料的板空隙率好。同時熱塑性我們也在做鋪放，所以要實現低成本就要走沒有中間體的復合材料，沒有中間體的比較成熟的辦法就是鋪放。所以用這樣的辦法，如果把鋪放機簡化到針對某一個零件，幾百塊就可以買下來，所以我們用鋪放和纏繞結合的辦法做碳纖維復合材料。

    最后我們民用航空復合材料協同創新中心里面，我們有一大批功能來作為快速的響應平臺，希望做汽車的想做哪個零件到我們這里來一起常量，從到開模具，到設計，我們希望通過這樣和汽車企業合作，能夠利用快速響應平臺把批量的，幾十件的零部件拿給汽車廠，然后汽車廠再檢測，我們只收成本費，謝謝大家。

責任編輯：李玲珊

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