邁凱倫碳纖維新工廠2020年投產(chǎn)
2017年7月底,邁凱倫宣布在謝菲爾德新建一個碳纖維部件工廠,主要生產(chǎn)Moncell碳纖維底盤和Monocage碳纖維一體式車身,預計將在2020年投產(chǎn),按計劃投產(chǎn)后年產(chǎn)1萬個碳纖維車身,鑒于邁凱倫的整車年產(chǎn)量只有5000臺,所以將有多余的產(chǎn)能為其它汽車制造商提供碳纖維部件。
各大車企積極探索碳纖維的應(yīng)用
事實上,這并不是“碳纖維+汽車”的第一個嘗試,碳纖維材料自問世以來便以卓越的性能吸引了無數(shù)車企的注意力,大家都在研究如何利用碳纖維進行車輛減重,但大都集中于小批量研發(fā)試驗,而真正敢于第一個吃螃蟹并進行大批量生產(chǎn)的只有寶馬。在2013年底上市的每輛寶馬i3上,大約使用了200-300千克左右的碳纖維復合材料,減重約250-350千克。
總體看來,在碳纖維的大規(guī)模應(yīng)用上,寶馬走在汽車行業(yè)的最前端,同時也在成本、工藝和商業(yè)模式上給其他車企探明了方向,充分證明了碳纖維在汽車行業(yè)大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用上的可行性。
各大整車廠都有碳纖維應(yīng)用上的探索和技術(shù)積累,在寶馬的帶頭示范下,相信未來會在碳纖維的大規(guī)模批量應(yīng)用上加快步伐。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2017-2022年中國高性能纖維行業(yè)市場前瞻與投資規(guī)劃分析報告》匯總,目前各大汽車廠商如奔馳、奧迪、通用、福特和特斯拉等都已經(jīng)和碳纖維企業(yè)開展了多種形式的合作。
圖表1:各大車企積極探索碳纖維的應(yīng)用
汽車輕量化將迎來碳纖維時代!
隨著全球節(jié)能減排壓力加劇,各國紛紛制定嚴格乘用車燃料消耗量標準法規(guī),對乘用車燃料消耗量及對應(yīng)的碳排放提出更加嚴格的要求,汽車的輕量化早已成為世界汽車技術(shù)發(fā)展新趨勢。
降低汽車整車質(zhì)量是汽車輕量化最有效途徑,目前最常使用的是鋁和鎂,雖然鋁合金和鎂合金都能滿足現(xiàn)階段的要求,但是從輕量化材料的潛力來看,最具想象空間的非碳纖維莫屬。
圖表2:不同材料輕量化潛力對比
綜合各種材料的優(yōu)劣來看,碳纖維的比重不到鋼的1/4,抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7-9倍,抗拉彈性模量為 23000-43000Mpa也高于鋼,其輕量化潛力最大,應(yīng)用前景最廣,尤其是隨著寶馬i3等車型的大批量生產(chǎn),碳纖維的成本和工藝已不再是不可逾越的障礙,碳纖維將是汽車輕量化的未來。
圖表3:輕量化材料綜合對比
車用碳纖維到底有多大?
2014年寶馬i3全球銷售共計約16000輛,每輛碳纖維用量約200kg,總共約3200噸;售價為41350-45200美元(約合人民幣26-29萬)。隨著未來成本進一步降低,碳纖維有望在更低售價的汽車上大規(guī)模使用,碳纖維使用量將會迅速增加,SGL-ACF短時間內(nèi)產(chǎn)能更是從3000噸擴大至9000噸。
圖表4:寶馬碳纖維工廠產(chǎn)能翻三番
而碳纖維除了在車身輕量化上大量使用外,還可用作隔熱材料、密封材料、電池材料等代用材料,廣泛用于汽車零部件上,這將進一步擴大碳纖維在汽車上的應(yīng)用領(lǐng)域。
據(jù)有關(guān)預測,未來全球汽車年產(chǎn)量約1億輛,按照不同價格和不同車型的碳纖維使用量和滲透率進行估算,未來汽車行業(yè)碳纖維的需求量有望達到106萬噸/年,市場潛力巨大。
圖表5:碳纖維在汽車的應(yīng)用情況