摘要
碳纤维被誉为“材料之王”,成本高昂,长期远离普通消费市场。康得集团正在推动碳纤维在汽车行业的规模化应用,以降低成本。碳纤维的强度高、密度低、震动阻尼小,使用碳纤维的汽车性能将得到提升。康得集团提出三种面向汽车厂商的应用方案,并通过资源整合、技术创新等途径降低生产成本。碳纤维的轻量化特性对新能源汽车产业具有重要意义,康得集团有望推动碳纤维在该领域的普及。
正文
碳纤维被誉为“材料之王”,同时也有“黑色黄金”之称。据钛媒体初步了解,应用于汽车行业的碳纤维材料,成本每吨在20万元左右,而汽车大面积应用的常规材料高强度钢,每吨只有2000元。成本上的悬殊差距让碳纤维在很长一段时间内都远离普通消费市场,只为跑车所青睐。
据钛媒体获悉,康得集团旗下已经在多地建立碳纤维原丝、碳纤维车体和部件生产基地,推动碳纤维在汽车行业的规模化应用,以寻求让碳纤维成本大幅下降的切入口。
“碳纤维的强度是钢的10倍,但是密度却只是钢材五分之一。”钟玉说,“而且碳纤维的震动阻尼只有2秒,使用碳纤维的汽车将在减速、刹车、NVH和安全性等方面得到提升。”
虽然使用碳纤维能为汽车各项性能提升带来不少帮助,但成本依然是汽车厂商的首要考虑,而且,碳纤维材料的使用,将对传统的汽车冲压、焊接等产线带来直接冲击。钟玉告诉钛媒体,其面向汽车厂商的应用有三种方案:
第一,是在覆盖件上的轻度使用,可能一辆车只用到两三件,用来改善汽车的加速、刹车等基础性能;
第二,部分使用碳纤维,例如宝马5系的驾驶舱、i3等,这个时候就需要对原来的生产线进行调整,甚至单独开辟一条生产线;
第三,全部使用碳纤维,基本无需生产线,直接将康得复材生产的成本件进行组装既可。
规模量产最大难题:生产成本
一方面在采用各种灵活方案将碳纤维推向市场,一方面,康得集团也在通过一系列布局和资源整合,降低碳纤维生产成本。在这其中,与地方政府进行紧密合作,无疑会在各项生产资料上获得支持。
钟玉表示,位于山东的碳纤维工厂,获得了当地政府在电价、水价等各方面的优惠。“我们这个工厂的工业用电只有2毛多。”钟玉表示,“还有水,碳纤维的生产需要大量的水,当地政府也给予了支持。”
通过这些资源的整合,碳纤维原丝的生产成本将获得一定下探。但是还远远不够,技术上的创新和各项生产工艺结合,同样是降低成本的主要途径。钟玉告诉钛媒体,康得集团主要通过三种途径继续降低生产成本:
第一是设计。针对不同的车身部件,采用不同的碳纤维牌号,例如,结构件要求的强度高,可以用编织的T700碳纤维复合材料,而对于覆盖件这类强度要求不高的部件,则可以用成本较低的短纤维记性加强,而车顶受力不大,可以用可回收料等等。成本是设计出来的。
第二是材料端。康得集团目前通过中安信投产的是12K和24K的碳纤维丝,而接下来康得集团将会投产一条50K的生产线,专门用于电动汽车。12K中的K代表1000,就是每股碳纤维丝有1.2万根单丝,24K就是每股2.4万根,50K就意味着,同样的设备和速度下,单股的产能大幅提升,成本也会随之降低。
第三是工艺端。工艺端包括两个方面:
康得复材目前生产工艺传承自宝马的生产线,对于碳纤维材料的利用率是50%,剩下50%都是废料再回收,目前,康得复材正在与慕尼黑工大共同研发一项新技术,能把材料利用率提高70%;
同时,双方也在联手推动生产效率,把2分钟一个部件再提高到1分钟一件。
“不要看短短1分钟,整个厂的建筑、设备、固定资产、人员这些费用不变,但是你的产能提高了一倍是什么概念?成本就降低了一倍。
“所以我们有信心在2020年,把碳纤维的成本降到与铝合金一样的水平。”钟玉再次强调。
这当然对与中国的新能源汽车产业来说,是一个福音,当电池能量密度和充电效率面临顽固的技术瓶颈,提高续航的主要可行途径就是汽车车身的轻量化,而碳纤维无疑是最佳材料。康得集团能成为这个及时的送水人吗?答案揭晓的时间并不长。
摘自:钛媒体