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2022年我國(guó)汽車(chē)輕量化及輕量化材料行業(yè)
市場(chǎng)綜合進(jìn)展態(tài)勢(shì)圖文深度分析報(bào)告(2022.04.15)汽車(chē)輕量化這一概念最先起源于賽車(chē)運(yùn)動(dòng),它的優(yōu)勢(shì)其實(shí)不難理解,重量輕了,可以帶來(lái)更好的操控性,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力能夠產(chǎn)生更高的加速度。由于車(chē)輛輕,起步時(shí)加速性能更好,剎車(chē)時(shí)的制動(dòng)距離更短。汽車(chē)輕量化絕非是簡(jiǎn)潔地將其小型化。首先應(yīng)保持汽車(chē)原有的性能不受影響,既要有目標(biāo)地減輕汽車(chē)自身的重量,又要保證汽車(chē)行駛的安全性、耐撞性、抗振性及舒適性,同時(shí)汽車(chē)本身的造價(jià)不被提高,以免給客戶造成經(jīng)濟(jì)上的壓力。試驗(yàn)證明,汽車(chē)質(zhì)量降低一半,燃料消耗也會(huì)降低將近一半。由于環(huán)保和節(jié)能的需要,汽車(chē)的輕量化已經(jīng)成為世界汽車(chē)進(jìn)展的潮流。汽車(chē)輕量化技術(shù)目的。承受現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和有效手段對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品進(jìn)展優(yōu)化設(shè)計(jì),或使用材料在確保汽車(chē)綜合性能指標(biāo)的前提下,盡可能降低汽車(chē)產(chǎn)品自身重量,以到達(dá)減重、降耗、環(huán)保、安全的綜合指標(biāo)。一、汽車(chē)保有量持續(xù)上升,節(jié)能減排成各國(guó)重中之重經(jīng)過(guò)十余年的快速進(jìn)展,汽車(chē)保有量持續(xù)上升。2022-2022年我國(guó)汽車(chē)保有和產(chǎn)量快速上升。2022年國(guó)內(nèi)汽車(chē)產(chǎn)量2819萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)13.5%,汽車(chē)產(chǎn)量仍處于逐步上漲趨勢(shì)中。另2022年8月末我國(guó)民用汽車(chē)保有量到達(dá)2.05億輛,汽車(chē)千人保有量為144輛/千人,與興旺國(guó)家每千人汽車(chē)保有量500輛左右相比,國(guó)內(nèi)汽車(chē)保有仍會(huì)持續(xù)上升。2022-2022H1國(guó)內(nèi)汽車(chē)產(chǎn)量(萬(wàn)臺(tái))2011 2012 2013 2014 2015 20162O17H1伴隨汽車(chē)保有量的增多,汽車(chē)排放污染引起留意。機(jī)動(dòng)車(chē)大多是以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,這兩類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)均直接排放細(xì)顆粒物,其中汽油機(jī)排放的顆粒物相對(duì)較少,而柴油機(jī)排放量多,是城市PM2.5污染的主要排放源之一。北京市環(huán)保局公布的PM2.5來(lái)源解析報(bào)告顯示,在霧霾全部來(lái)源中,區(qū)域傳輸奉獻(xiàn)占28Q36%,本地污染奉獻(xiàn),其中機(jī)動(dòng)車(chē)污染占到31%,為主要來(lái)源。各國(guó)為把握汽車(chē)排放量,紛紛提出汽車(chē)能耗和排放目標(biāo)。到2022年,除美國(guó)之外的全球主要的汽車(chē)生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó)家和地區(qū)對(duì)乘用車(chē)燃油油耗的要求都將嚴(yán)格限制在5L/100km以下的水平,而且碳排放也更為嚴(yán)格(國(guó)內(nèi)在2022將承受?chē)?guó)VI的排放標(biāo)準(zhǔn))。汽車(chē)輕量化將成節(jié)能減排主攻方向。汽車(chē)行業(yè)的節(jié)能減排主要是指通過(guò)汽車(chē)制造商一些技術(shù)措施協(xié)作相應(yīng)的國(guó)家政策,建立起完善的機(jī)制等來(lái)削減能源鋪張和降低廢氣排放。主要技術(shù)措施為汽車(chē)輕量化技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)、改善油品品質(zhì)和排放把握技術(shù)。其中,發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與油品改善需要較長(zhǎng)時(shí)間技術(shù)積存才能提升,而輕量化技術(shù)是目前最簡(jiǎn)潔實(shí)現(xiàn)的技術(shù),將成為減排主攻方向。汽車(chē)排放與汽車(chē)重量高度相關(guān)。在保證汽車(chē)強(qiáng)度和安全性能的前提下,盡可能地降低汽車(chē)的整備質(zhì)量,從而提高汽車(chē)的動(dòng)力性,削減燃料消耗,降低汽車(chē)尾氣排放。汽車(chē)整備質(zhì)量降低lOOKg,汽車(chē)每百公里油耗將削減0.3?0.6L,汽車(chē)重量減低1%,油耗可減低0.7%,減排效果明顯。二、能源汽車(chē)為大趨勢(shì),汽車(chē)輕量化助推續(xù)航里程我國(guó)能源汽車(chē)銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)。當(dāng)前我國(guó)的能源汽車(chē)進(jìn)展主要由政策扶持,得到了飛速的進(jìn)展。2022年,我國(guó)能源汽車(chē)銷(xiāo)量為50.7萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)53%0截止2022年11月,能源汽車(chē)11月當(dāng)月銷(xiāo)量11.9萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)106.7%o能源汽車(chē)銷(xiāo)量前景寬闊。到2022年,我國(guó)將形成能源汽車(chē)200萬(wàn)輛的年產(chǎn)銷(xiāo)量規(guī)模,平均年復(fù)合增長(zhǎng)率到達(dá)41幅市場(chǎng)前景寬闊;估量2022年我國(guó)能源汽車(chē)產(chǎn)量將到達(dá)242萬(wàn)輛,CAGR到達(dá)46.88%;2022年能源汽車(chē)車(chē)型將達(dá)244款,較2022年55款增增加189款。能源汽車(chē)11月銷(xiāo)量11.9萬(wàn)輛,同比+106.7%2022-2022年我國(guó)能源汽車(chē)產(chǎn)量(單位:萬(wàn)輛)迫于環(huán)境的壓力局部國(guó)家出臺(tái)禁售燃油車(chē)時(shí)間表。荷蘭、德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)等在內(nèi)等多個(gè)國(guó)家都給出了禁售燃油汽車(chē)的時(shí)間表,能源汽車(chē)的進(jìn)展已經(jīng)勢(shì)不行擋。國(guó)際上已經(jīng)有多個(gè)國(guó)家表態(tài)將在不久的將來(lái)全面禁售燃油車(chē)從。目前工信部也啟動(dòng)了停頓生產(chǎn)銷(xiāo)售傳統(tǒng)能源汽車(chē)時(shí)間表的相關(guān)爭(zhēng)辯,也將會(huì)同相關(guān)部門(mén)制訂我國(guó)的時(shí)間表。這也是工信部針對(duì)燃油汽車(chē)禁售的首度表態(tài)。雖然能源汽車(chē)銷(xiāo)量在各個(gè)國(guó)家持續(xù)走高,但是“里程焦慮”始終成為消費(fèi)者購(gòu)置能源汽車(chē)的關(guān)鍵阻礙。在目前的鋰電池技術(shù)限制下,假設(shè)是低價(jià)位電動(dòng)車(chē),續(xù)航只有100多公里;而續(xù)航里程大的,則價(jià)格較高,如特斯拉的續(xù)航達(dá)480公里,價(jià)格達(dá)約70萬(wàn)元,遠(yuǎn)超一般消費(fèi)者的購(gòu)置力量。一般能源汽車(chē)?yán)m(xù)航力量350公里以上,才能顯著消退消費(fèi)者的焦慮。電池占汽車(chē)總重已達(dá)40%o通過(guò)加裝電池組數(shù)量來(lái)獲得里程數(shù)的提升,電池組總重達(dá)900Kg,已占總車(chē)質(zhì)量的42.7%,到達(dá)汽車(chē)總重的小半,想要連續(xù)增加電池組數(shù)以至較為困難階段。能源汽車(chē)電池能量密度短期內(nèi)較難提升。電池廠商欲通過(guò)提升動(dòng)力電池密度提升從而提升電池里程數(shù),目前,松下、三星、LG、CATL等第一梯隊(duì)動(dòng)力電池廠商,電池能量密度在240-250Wh/kg區(qū)間,各家也在樂(lè)觀研發(fā)300Wh/kg以上動(dòng)力電池處于測(cè)試研發(fā)階段,距離量產(chǎn)還有肯定時(shí)間,短期內(nèi)顯著難以實(shí)現(xiàn)。
Models電池組占總重各家三元?jiǎng)恿﹄姵孛芏缺日眨╓h/kg)輕量化是解決能源汽車(chē)?yán)m(xù)航難題的最有效途徑。通過(guò)汽車(chē)自身減重成為車(chē)場(chǎng)關(guān)注的方向。純能源汽車(chē)每削減100Kg重量,續(xù)航里程可提升還可以削減20%的電池本錢(qián)以及20%的日常損耗本錢(qián)。由于汽車(chē)輕量化可顯著提高電池續(xù)航力量,已形成量產(chǎn)的產(chǎn)品有:乘用車(chē)、商用車(chē)的外掩蓋件、內(nèi)構(gòu)造件等汽車(chē)輕量化車(chē)身件和能源汽車(chē)電池盒的外掩蓋件等?!跋拗婆欧拧悲B加“里程焦慮”,汽車(chē)輕量化成必定趨勢(shì)汽車(chē)輕量化優(yōu)勢(shì)明顯。所謂“汽車(chē)輕量化”,就是在保證汽車(chē)的強(qiáng)度和安全性能的前提下,大幅降低汽車(chē)的整備質(zhì)量,從而提高汽車(chē)的動(dòng)力性及續(xù)航里程,削減燃料消耗,降低排氣污染,甚至提升汽車(chē)操作性以及安全性。汽車(chē)輕量化優(yōu)勢(shì)凸顯,降低油耗和排放,汽車(chē)每減重10%,可削減油耗8%"10%,排放削減10%;操控性更強(qiáng),汽車(chē)質(zhì)量降低,提升汽車(chē)轉(zhuǎn)向、加速及制動(dòng)的機(jī)敏性;續(xù)航里程提升,電車(chē)每減重10%,續(xù)航力量增加5%?8%;提升安全性,有效削減事故時(shí)汽車(chē)勢(shì)能對(duì)外物的沖擊力。政策逐步落地推動(dòng)國(guó)內(nèi)汽車(chē)輕量化產(chǎn)業(yè)進(jìn)展。自2022年以來(lái)國(guó)內(nèi)接連公布汽車(chē)輕量化產(chǎn)業(yè)規(guī)劃政策與支持政策。其中2022年公布的《中國(guó)制造2025》中,提出把握汽車(chē)低碳化、輕量化材料等核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,從關(guān)鍵零部件到整車(chē)的完整工業(yè)體系,推動(dòng)輕量化產(chǎn)業(yè)進(jìn)展;2022年公布的《材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)展指南》,指出應(yīng)加快調(diào)整先進(jìn)根底材料產(chǎn)品構(gòu)造,擴(kuò)展高性能復(fù)合材料應(yīng)用范圍,支撐汽車(chē)輕量化進(jìn)展。汽車(chē)輕量化進(jìn)展路線與目標(biāo)已確定。依據(jù)2022年10月26日,中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)節(jié)能與能源汽車(chē)技術(shù)路線圖公布會(huì)中,指出汽車(chē)輕量化技術(shù)將成為汽車(chē)行業(yè)將來(lái)重點(diǎn)進(jìn)展目標(biāo)之一。其中要在2025年,力爭(zhēng)整車(chē)質(zhì)量平均減輕20%,汽車(chē)鋼鐵比例占汽車(chē)總重的30%,單車(chē)用鋁合金到達(dá)250kg,單車(chē)用鎂量到達(dá)25kg,碳纖維使用量占車(chē)輛比重的2%0節(jié)能與能源汽車(chē)技術(shù)路線圖—2022年2025年2030年整車(chē)質(zhì)量較2022年減軍10%:較2022年減520%至較2022年35%鋁合金用量190kg250kg350kg鎂合金用量15kg25kg45kg碳纖維增加復(fù)合材料有肯定使用量,本錢(qián)比2022年低50%與車(chē)重2%,本錢(qián)簞比上階段降50%與車(chē)重5%,本錢(qián)比上階段降低50%三、汽車(chē)輕量材料的進(jìn)展輕量化材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是當(dāng)前汽車(chē)輕量化技術(shù)的主要爭(zhēng)辯方向。汽車(chē)輕量化技術(shù)分為構(gòu)造優(yōu)化、材料升級(jí)和工藝創(chuàng)。其中,構(gòu)造優(yōu)化和工藝創(chuàng)側(cè)重于汽車(chē)前期設(shè)計(jì)與制造工藝層面,以目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平來(lái)看,汽車(chē)輕量化程度提升空間不大,研發(fā)周期較長(zhǎng);而對(duì)汽車(chē)材料的更換和升級(jí),能從根源削減汽車(chē)總重量,可行性更強(qiáng),成為汽車(chē)輕量目前階段最主要方向。輕量化材料有著不同的特性。車(chē)身輕量化材料主要的技術(shù)路徑主要包括超強(qiáng)度鋼、鋁部件、復(fù)合材料玻纖碳纖等,不同國(guó)家選用的方向不同。歐洲選用的技術(shù)路徑主要是承受復(fù)合材料玻纖碳纖進(jìn)展替代,美國(guó)根本是用鋁,比方特斯拉,國(guó)內(nèi)剛起步,技術(shù)路徑還未確定。不同材料在強(qiáng)度、質(zhì)量、耐蝕、抗熱、抗震和加工性等均有自身不同的優(yōu)勢(shì),也決材料在不同汽車(chē)零件上的應(yīng)用。參考國(guó)外的技術(shù)路徑,復(fù)合材料與鋁合金將成為將來(lái)汽車(chē)輕量化的兩個(gè)主要材料方向。1、鋁合金汽車(chē)輕量化特性優(yōu)于鋼材鋁合金作為輕量化代表材料在整車(chē)制造上廣泛應(yīng)用基于如下優(yōu)點(diǎn):1)重量大幅減輕。在強(qiáng)度、剛性滿足安全要求的同時(shí),使用鋁合金可大大減輕車(chē)輛的自重,一般來(lái)說(shuō)鋁合金車(chē)輛比鋼質(zhì)車(chē)輛輕30%~50%o2)優(yōu)良的耐火、耐蝕。鋁合金材料與鋼鐵相比具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性,其散熱性比鋼更好。鋁合金外表易形成一層致密的氧化膜,因此鋁合金比鋼質(zhì)車(chē)體具有更好的耐腐蝕性能。3)吸取沖擊力好。鋁的吸取沖擊力量是鋼的2倍,在碰撞安全性方面有明顯優(yōu)勢(shì)。4)便于加工、制造、修理。鋁合金件的易于更換,不需除銹,適用于各種外表處理,便于維護(hù),還可以回收的特點(diǎn)使制造工藝大大簡(jiǎn)化,制造所需工作量也較鋼質(zhì)車(chē)體大大削減。鋁金屬用于汽車(chē)零件及車(chē)身技術(shù)已進(jìn)展成熟。特斯拉、BMW以及Audi等皆運(yùn)用了大量鋁材在整車(chē)設(shè)計(jì)中,大幅減輕了汽車(chē)的總重;國(guó)內(nèi)比亞迪、江淮、北汽等也將鋁材用于動(dòng)力總成箱中,以降低汽車(chē)重量。2、復(fù)合材料汽車(chē)輕量化較傳統(tǒng)金屬材料優(yōu)勢(shì)明顯復(fù)合材料是由兩種以上不同性質(zhì)的材料經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)變化各種工藝進(jìn)展復(fù)合的一種材料,它具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、絕緣、耐溫、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、工藝性好等一系列特點(diǎn)。復(fù)合材料經(jīng)過(guò)70年的進(jìn)展,在全球范圍內(nèi)已形成一個(gè)重要的技術(shù)產(chǎn)業(yè)。碳纖維復(fù)合材料、玻纖維復(fù)合材料等先進(jìn)材料和技術(shù)都在汽車(chē)復(fù)合材料中得到應(yīng)用。復(fù)合材料在汽車(chē)很多部件上已實(shí)現(xiàn)替代。輕量、安全、節(jié)能、環(huán)保是汽車(chē)工業(yè)的進(jìn)展趨勢(shì),而傳統(tǒng)的汽車(chē)金屬材料進(jìn)展變化較小,已越來(lái)越難以滿足這些要求。復(fù)合材料特性可以適應(yīng)這種變化的趨勢(shì),因而興旺國(guó)家汽車(chē)制造業(yè)始終把復(fù)合材料視為抱負(fù)的汽車(chē)輕量化材料。復(fù)合材料以其高性能及適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),滿足汽車(chē)部件的不同需要,已在很多部件上替代原來(lái)的鋼、鋁等傳統(tǒng)材料。復(fù)合材料曲面零件可設(shè)計(jì)性。汽車(chē)的外形從節(jié)能的角度考慮應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成空氣阻力最小的構(gòu)造,但必需兼顧其美觀性。具有肯定厚度的鋼板沖壓成型時(shí),其曲面的外形往往受到限制,而使用復(fù)合材料時(shí)利用它的流淌性,比較易于制成各種外形的曲面,簡(jiǎn)潔到達(dá)按空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)的要求以及滿足美觀方面的需要。復(fù)合材料的零件性能可設(shè)計(jì)性強(qiáng)。通過(guò)調(diào)整纖維構(gòu)造、排列可以制成各向異性和不同厚度的制品,還可以實(shí)現(xiàn)夾芯構(gòu)造,以到達(dá)最正確輕量化方案。把纖維依據(jù)受力方向進(jìn)展排布,可充分發(fā)揮復(fù)合材料強(qiáng)度不等向性來(lái)到達(dá)節(jié)約材料和減輕重量的目的。而金屬材料由于屬性均勻,在滿足受力最大方向上的技術(shù)要求后,另一個(gè)方向強(qiáng)度就會(huì)過(guò)剩。零部件一體化,縮短開(kāi)發(fā)周期。復(fù)合材料制品一般是材料制造和產(chǎn)品成型同時(shí)完成。復(fù)合材料通過(guò)合理的模具設(shè)計(jì),可以把不同厚度的零件、凸起部、筋、棱等全部一體成型,適合于制造用金屬板難于制造、生產(chǎn)效率低、難于保證精度的汽車(chē)零件。例如日產(chǎn)“布爾巴特”汽車(chē)前端板,用鋼板制造時(shí)由20多個(gè)零件組成,而用復(fù)合材料用7個(gè)零件就可以??偝?、整體化則是汽車(chē)構(gòu)造的一種進(jìn)展趨勢(shì)。四、中國(guó)輕量化材料發(fā)前景推測(cè)1、碳纖復(fù)合材料有望成為汽車(chē)構(gòu)造件輕量化材料主線1)>碳纖維復(fù)合材料汽車(chē)輕量化碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用將成將來(lái)車(chē)身構(gòu)造輕量化的主要途徑。碳纖維復(fù)合材料之前主要應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域,比方,波音787外表的90%都是碳纖維復(fù)合材料,碳纖維復(fù)合材料占構(gòu)造重量的50%0伴隨航空技術(shù)向乘用車(chē)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移,碳纖維復(fù)合材料在很多特性上超越傳統(tǒng)材料,將成為汽車(chē)車(chē)身機(jī)構(gòu)輕量化中材料的主要方向。在汽車(chē)眾多輕量化材料中,碳纖維復(fù)合材料具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、抗沖擊和耐腐蝕等優(yōu)異特點(diǎn)。在滿足安全前提下,碳纖維車(chē)身削減的車(chē)身重量是鋁合金等材料減重的2倍;同時(shí),碳纖維復(fù)合材料比重不到鋼的1/5但比強(qiáng)度卻是鋼的8倍,但擁有比金屬材料高5倍的能量吸取力量使其具有優(yōu)越的安全性能。用碳纖維復(fù)合材料構(gòu)造取代目前的鋼體車(chē)身,可大幅減重高達(dá)60%,進(jìn)而提高30%以上的燃油效率,能源汽車(chē)上能平衡多裝電池所帶來(lái)的重量。汽車(chē)材料屬性比照—密度(g/cm3)比強(qiáng)度比剛度能量吸取(KJ/kg)較鋼材減重鋼7.8513125220%鋁合金2.8187252540%鎂合金1.79151393850%碳纖維1.59388112160%德國(guó)引領(lǐng)世界汽車(chē)碳纖維材料進(jìn)展。由于歐洲在能耗和排放的政策上更加嚴(yán)格,使得汽車(chē)減重減排成為必定趨勢(shì);并且,德國(guó)是目前豪華品牌車(chē)型最多的國(guó)家,材料、技術(shù)對(duì)于高端車(chē)型也會(huì)有著科技豪華感的加持作用,所以德國(guó)以為代表的車(chē)企對(duì)于材料的使用上顯得更為熱衷,尤其是寶馬在碳纖維車(chē)身方面都處于行業(yè)領(lǐng)先地位。2022年德國(guó)生產(chǎn)汽車(chē)鋁合金和其他材料在車(chē)身和底盤(pán)中的占比高達(dá)25%,是目前全球汽車(chē)輕量化材料使用比例最高的國(guó)家,到2022年材料的使用趨勢(shì)會(huì)連續(xù)上漲,將到達(dá)35%左右;同時(shí),進(jìn)一步降低低碳鋼在汽車(chē)車(chē)身中的使用比例至原來(lái)的一半20%,提上升強(qiáng)鋼的占比至45%o寶馬能源汽車(chē)引領(lǐng)全碳纖維車(chē)身進(jìn)展大潮。寶馬能源電動(dòng)車(chē)i3與i8整備質(zhì)量1224kg與1540kg,明顯領(lǐng)先雪佛蘭Volt、比亞迪e6、TeslaModeS與ModelX。寶馬i3與i8的超輕體重的核心技術(shù)就是大量使用碳纖維增加復(fù)合材料(CFRP)。寶馬i3上,寶馬承受創(chuàng)的LifeDrive模塊構(gòu)架,將車(chē)體分成Life和Drive兩個(gè)局部。車(chē)身不再負(fù)責(zé)傳遞承載的重任,這樣代表Life局部的乘坐模塊就有了更大的發(fā)揮空間,正好給寶馬i3的減重供給了時(shí)機(jī):Life模塊承受的正是碳纖維增加復(fù)合材料CFPR構(gòu)成。通過(guò)大量使用CFRP,寶馬i3減輕了300kg,在很大程度上彌補(bǔ)了電池帶來(lái)的重量,這也是寶馬i3比別的電動(dòng)汽車(chē)輕很多的緣由。碳纖維復(fù)合材料車(chē)身構(gòu)造給汽車(chē)帶來(lái)的好處不僅僅是減重。安全性。車(chē)身輕量化可以使整車(chē)的重心下移,提升了汽車(chē)操縱穩(wěn)定性,車(chē)輛的運(yùn)行將更加安全、穩(wěn)定。碳纖維復(fù)合材料具有極佳的能量吸取率,碰撞吸力量量是鋼的六到七倍、鋁的三到四倍,這進(jìn)一步保證了汽車(chē)的安全性。舒適度。碳纖維復(fù)合材料具有更高的震驚阻尼,輕合金需要9秒才能停頓震驚,碳纖維復(fù)合材料2秒就能停頓,故碳纖維應(yīng)用在汽車(chē)上,對(duì)于整車(chē)NVH(噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度)的提升奉獻(xiàn)同樣很大,會(huì)大幅增加汽車(chē)行駛的舒適性。牢靠性。碳纖維復(fù)合材料具有更高的疲乏強(qiáng)度,鋼和鋁的疲乏強(qiáng)度是抗拉強(qiáng)度的30-50%,而碳纖維復(fù)合材料可達(dá)70-80%,因此汽車(chē)上應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料對(duì)于材料疲乏牢靠性有較大提升。2)、碳纖維復(fù)合材料總裝環(huán)節(jié)少,規(guī)模化應(yīng)用具備產(chǎn)業(yè)可行性碳纖維復(fù)合材料價(jià)格高和加工效率低是阻礙碳纖維復(fù)合材料大規(guī)模使用的主要因素。使用碳纖維復(fù)合材料的本錢(qián)到達(dá)20美元/kg,鋼的本錢(qián)是0.8?1.0美元/kg,鋁合金的本錢(qián)2.5美元/kg,鎂合金的本錢(qián)3.75美元/kg。汽車(chē)全屬零件承受沖壓制成,一般需要1分鐘內(nèi)即可完成,而碳纖維復(fù)合材料制品生產(chǎn)的編織、注膠和冷卻工序需要數(shù)小時(shí),這也制約碳纖維材料的大規(guī)模量產(chǎn)。碳纖維復(fù)合材料將來(lái)空間巨大。2022年之后,碳纖維復(fù)合材料的本錢(qián)在將降至70元/kg,生產(chǎn)效率也大幅提升至2分鐘出一件,良品率也將大幅提升至95%;2022年以來(lái)我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量保持在2300萬(wàn)輛以上每年。市場(chǎng)空間測(cè)算假設(shè):假設(shè)2022年汽車(chē)產(chǎn)量將在2300萬(wàn)輛每年,同時(shí)假設(shè)每輛車(chē)平均車(chē)重約為1500KG,估量碳纖維復(fù)合材料在汽車(chē)行業(yè)滲透率達(dá)2%;同時(shí),假設(shè)碳纖維復(fù)合材每千克本錢(qián)為70元。測(cè)算2022年之后,汽車(chē)碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)空間達(dá)483億元。汽車(chē)產(chǎn)量[汽車(chē)總重[碳纖維重[市場(chǎng)空間?2300萬(wàn)輛1?3450萬(wàn)噸1-69萬(wàn)噸 |?483億元目前國(guó)內(nèi)碳纖維汽車(chē)輕量化處于起步階段,主要碳纖維汽車(chē)零件廠商為海源機(jī)械和康得;海源機(jī)械的復(fù)合材料液壓成型技術(shù)主要為自己開(kāi)發(fā),而康德的復(fù)合材料成型技術(shù)主要依靠德國(guó)技術(shù)導(dǎo)入,海源機(jī)械擁有顯著技術(shù)本錢(qián)優(yōu)勢(shì),有望領(lǐng)先啟動(dòng)規(guī)模效應(yīng)。2、玻纖維復(fù)合材料將成汽車(chē)非構(gòu)造件輕量化主線1)、玻纖維復(fù)合材料汽車(chē)輕量化玻纖復(fù)合材料是改性增加塑料,是指在塑料中增加材料來(lái)玻璃纖維來(lái)提升力學(xué)性能,適合在汽車(chē)領(lǐng)域中對(duì)于局部金屬部件進(jìn)展替代。玻纖維復(fù)合材料具有密度小、易成型、設(shè)計(jì)機(jī)敏美觀、耐腐蝕、耐沖擊、抗振、隔熱、隔電、易于涂裝、強(qiáng)度高、本錢(qián)低的特點(diǎn),成為廣泛用于汽車(chē)內(nèi)外裝飾件和功能構(gòu)造件的主要材料。玻纖維材料在汽車(chē)零件中的使用。在整車(chē)制造中改性增加塑料占整車(chē)重量的9%;玻纖維增加塑料制造的前翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、尾板等在汽車(chē)車(chē)身上已普遍應(yīng)用;在座椅骨架、保險(xiǎn)杠、電池托架、儀表板、地板、護(hù)板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、腳踏板、后背門(mén)等部件上得到運(yùn)用。玻纖維復(fù)合材料較碳纖維價(jià)格廉價(jià)很多,但玻纖維較脆受到?jīng)_擊易斷裂,并且強(qiáng)度達(dá)不到碳纖維那么高,受熱較碳纖維變形程度較大,所以玻纖維更適合制成汽車(chē)非構(gòu)造件、裝飾件,
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