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中航复材:复合材料用于汽车结构轻量化行业发展
来源:中国客车网  2017-05-18 10:32:24
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=4827  2017年5月16日-18日,由中国汽车技术研究中心(以下简称中汽中心)主办,中汽中心汽车试验研究所、汽车技术情报研究所、千人计划(常州)新能源汽车研究院联合承办,常州市经济与信息化委员会、钟楼区人民政府、常州市汽车行业协会合作协办的“2017年第五届国际电动汽车及关键部件测评研讨会”在江苏常州成功召开。


以下为中航工业复合材料有限公司非航制品开发事业部部长张明大会演讲实录:

本次汇报主要分为三个部分,第一部分是复合材料在汽车结构轻量化的行业发展;第二部分是中航工业在复合材料方面的实践应用;第三部分结合前舱盖总成来讲解复合材料的设计和性能测试。

首先,汽车轻量化最有效的技术之一就是复合材料。目前,飞机的机体结构50%以上均已采用复合材料,其用量也是飞机先进性能的指标之一。从材料角度来讲,金属材料同复合材料的设计理念差距很大。对于金属材料而言,设计体系越分越细;而复合材料是整体化设计,可把各种材料结构综合起来。对于市场推广,由于复合材料成本限制,主要采用车型为C型燃油车辆以及新能源车辆。

从复合材料的应用路线来看,首先得应用为四门两盖,预计在2020年达到产品批量供应阶段;接下来为白车身,预计2025年底能够实现推广应用,而底盘传动的覆盖应该在2025年之后。其中,关于复合材料的成本问题,国外预计在2020年可将碳纤维价格降到十美元左右,实际上我国碳纤维的成本目前已经达到了汽车行业可以接受的价格水平。

在复合材料的大规模生产过程中,为了发挥碳纤维刚度强度的特点,同时保证减重效果,适合采用HPRTM工艺,但是前期投资相当大。中航工业基于硬力分解提出的框架式设计,可以既发挥复合材料刚度、强度的各项的优势,减重效率比较好,而且可以适合大批量的生产。

然后,在复合材料的实践方面,中航工业在汽车零部件设计和制造领域,已经形成了完善的设计流程。在实际应用过程中,可以实现传动轴减重53%,板簧减重65%,12.1米的大巴车身由全金属的13多吨降低至8.5吨,满电工况下续航可以到500公里。谈到复合材料的直接效应除了结构减重,还体现在优异的保温降噪性能以及抗疲劳耐腐蚀,同时生产线的投资及厂房面积也将大幅度减小。

最后,结合中航工业前舱盖总成的研发进行补充讲述。中航工业建立了自主数据库,综合考虑质量、成本以及技术的要求,对前舱盖外板采用连续碳纤维膜压,内置板则采用组合式结构,实现引擎盖由18.9Kg降低至9.22Kg,减重高达50%。目前,中航工业已经实现每天50件的生产工艺与加工效率,为了进一步降低成本,第三代产品正在研究开发,预期成本在2000元以内。

在航空领域,中航复材作为材料副总司单位,可以基于国家的项目开展深入研究,同时可以构建优质供应商,对下游完善整机厂体系。在材料体系、设计制造验证技术体系和规模化应用体系均将得到快速发展。

中航工业复合材料通过自主研发提供试制的产品,达到整车厂进一步细化的技术要求,然后对整车过程进行放大,最后进行批量生产。在整个过程中,对上拉动材料和设备,对下同整车厂进行密切的合作,谢谢大家!  文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=4827