新能源、輕量化，汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路。近年來，輕量化的要求給汽車行業(yè)帶來了翻天覆地的變化。隨著油耗、排放法規(guī)的不斷嚴苛，節(jié)能與新能源汽車規(guī)模市場化應(yīng)用，汽車行業(yè)不論是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系還是市場需求方面都在不斷發(fā)生變革，輕量化技術(shù)與應(yīng)用隨之迎來窗口期。

　　2018年7月12-13日，由齊齊哈爾市人民政府主辦，中國汽車工程學會、中科院北京化學所、大連理工大學等單位協(xié)辦，興科控股有限公司等單位承辦的汽車輕量化技術(shù)與清潔能源電能供熱研討會在齊齊哈爾召開，權(quán)威專家對碳纖維輕量化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展布局、未來趨勢進行剖析。其中，行業(yè)大咖們的闡述與傳遞出的信息同時為汽車的輕量化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了些許參考和啟示。

　　中國工程院院士杜善義：碳纖維材料實現(xiàn)軍民融合，在汽車輕量化領(lǐng)域大有可為

　　碳纖維是上個世紀60-70年代出現(xiàn)的一種新的技術(shù)形式，這個技術(shù)在當時看來是顛覆性的，它可以把塑料變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)材料，它能夠把塑料的性能變得和鋁合金類似，但重量更輕。因此，碳纖維的出現(xiàn)首先得到了國防航空航天的青睞。

　　從1975年開始，中國的碳纖維經(jīng)過了四十幾年的發(fā)展，現(xiàn)在中國的碳纖維有產(chǎn)能，能生產(chǎn)出高性能的碳纖維產(chǎn)品，從目前情況來看，基本可以滿足航空航天和國防的需要，同時也在向汽車等其他領(lǐng)域擴展。

　　軍民融合是國家戰(zhàn)略，碳纖維作為一種的新的戰(zhàn)略材料首先是及民營企業(yè)牽頭研發(fā)，急軍工之所急，逐步向民用領(lǐng)域延伸，比如汽車行業(yè)?，F(xiàn)在我們能看到碳纖維在比如海洋工程、汽車工程，軌道工程包括土木建設(shè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用，碳纖維的發(fā)展，是軍民融合的結(jié)果。

　　碳纖維結(jié)構(gòu)強、重量輕，輕量化本身不僅僅是減少成本的問題，更能節(jié)約能源，保護環(huán)境。輕量化有三個方面需要考慮：第一是使用，用好高性能材料;第二是制造，只有制造才能保證輕量化;第三是設(shè)計，輕量化整個概念設(shè)計非常重要。輕量化在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用大有可為，特別是新能源汽車。新能源汽車在2025年就要達到600萬輛以上。新能源汽車電池本身很重，所以為車身結(jié)構(gòu)減重是關(guān)鍵。不同于航空航天，汽車產(chǎn)量非常之大，汽車如果能夠很好地把輕量化材料利用好，這對環(huán)境保護、節(jié)約能源以及汽車本身的性能都是有利的。

　　中國汽車工程學會副秘書長、汽車輕量化聯(lián)盟秘書長侯福深：節(jié)能源新能源汽車是碳纖維材料應(yīng)用潛力巨大的用戶

　　按照學會在前年發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖，到2030年，我國的汽車產(chǎn)銷量將達到3800萬輛，新能源汽車的市場份額將突破40%，汽車產(chǎn)業(yè)會基本實現(xiàn)電動化轉(zhuǎn)型。

　　在新一輪汽車產(chǎn)業(yè)變革的大背景下，汽車產(chǎn)業(yè)正在朝著低碳化、信息化、智能化的方向加速發(fā)展。其中，低碳化是我們當前面臨的最緊迫的任務(wù)，也是實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本前提。其中，輕量化技術(shù)成為支撐節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的重要技術(shù)。

　　近期，國家發(fā)改委為就汽車產(chǎn)業(yè)投資規(guī)定在公開征求意見，其中新能源汽車是四大重點發(fā)展領(lǐng)域之首，而輕量化又列為新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)之首。由此可見，輕量化技術(shù)對于新能源汽車未來技術(shù)開發(fā)影響巨大。學會高度重視汽車輕量化的工作，從2007年成立了汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，在共性技術(shù)研究、技術(shù)標準制定、行業(yè)的技術(shù)交流、成果的轉(zhuǎn)化推廣以及人才培養(yǎng)等方面做了大量工作，代表了中國汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新主體力量。

　　從聯(lián)盟的角度認為，碳纖維復合材料能夠大幅實現(xiàn)汽車產(chǎn)品的減重，是節(jié)能與新能源汽車領(lǐng)域最好的輕量化材料。在學會發(fā)布的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖當中就碳纖維復合材料提出了未來的發(fā)展目標，到2020年，碳纖維材料在汽車上使用成本要比2015年降低52%,2025年碳纖維使用量要占到車重的2%，成本要比2020年底50%，2030年碳纖維使用量占整個車重的5%，成本還要進一步降低。如果按照2030年3800萬產(chǎn)銷量來計算，平均輛車1噸，就是3800萬噸，占比5%就是200萬噸以上。所以說汽車是碳纖維應(yīng)用潛力非常大的用戶。

　　汽車評價研究院院長李慶文：汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用碳纖維材料已經(jīng)到了加速階段

　　首先應(yīng)該確立的概念就是汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用碳纖維材料已經(jīng)到了加速階段。汽車行業(yè)應(yīng)用各種材料都有一個過程，一旦一個新興的材料應(yīng)用到汽車產(chǎn)業(yè)上，這個材料工業(yè)就會變成一個影響國民經(jīng)濟的大產(chǎn)業(yè)。

　　舉例來說，汽車工業(yè)應(yīng)用鋼鐵促進了鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，汽車工業(yè)應(yīng)用了石油，使石油化工業(yè)成為了對世界經(jīng)濟產(chǎn)生重大影響的產(chǎn)業(yè)。當下的中國汽車產(chǎn)業(yè)正在朝著電動化發(fā)展，電動化發(fā)展使國家的鋰電池產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)出了以寧德時代為代表的優(yōu)秀電池企業(yè)，有了中國汽車零部件企業(yè)首次在德國建廠。所以結(jié)論是，只要汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用了某一個重要材料、重要技術(shù)，這項材料或技術(shù)就會形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)。

　　我們要認識到，碳纖維材料一旦在汽車產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用普及，將會給碳纖維材料才來巨大的歷史影響。碳纖維材料從國防工業(yè)開始擴散，逐步輻射到民用領(lǐng)域。具有前瞻性的是，近些年來汽車工業(yè)開始逐步應(yīng)用碳纖維材料，碳纖維材料在我們很多家整車廠商都做過很多前期實驗，這些實驗雖然沒有全部轉(zhuǎn)化為成果或者產(chǎn)業(yè)，但這些前期的準備工作是十分重要的。比如興科公司與長城汽車前期做過很多碳纖維相關(guān)實驗，任何新材料的應(yīng)用都需要時間去驗證，到了一定的時間拐點，當各方面條件都具備的時候就能很快地轉(zhuǎn)化為成果并應(yīng)用市場。

　　中國工程院院士蹇錫高:未來汽車輕量化或會從縱梁入手

　　興科公司在齊齊哈爾完成了首條碳纖維生產(chǎn)線，而且成功投入應(yīng)用，這是具有歷史意義的。從材料學角度來講，現(xiàn)在已經(jīng)進入復合材料發(fā)展時代。以樹脂基復合材料為例，它具有特備的功能和特點，那就是輕質(zhì)、高強。目前耐高溫性能還無法和陶瓷或者金屬基材料相比，但在很寬的范圍內(nèi)，比如350度以內(nèi)是可以耐受的。

　　中國工程院現(xiàn)在有相當一部分工作精力投入到碳纖維復合材料的研發(fā)與應(yīng)用。汽車輕量化領(lǐng)域應(yīng)用了很多高分子材料，目前汽車輕量化還沒有涉及到大梁，但我認為，以后汽車輕量化或許會從這里入手，汽車的縱梁占整車重量的比重是很大的。對于新能源汽車的輕量化來說，提高電池能量密度，減小電池體積;亦或從車身方面著手，采用新型高強度、輕質(zhì)量的復合材料。中國工程院現(xiàn)也在做這方面的工作，比如液流電池、燃料電池、超級電容等等。

　　科技部863碳纖維專項專家組組長徐堅：采用碳纖維為車身架構(gòu)的電動大巴可減重17噸

　　經(jīng)過十五年的努力奮斗，目前中國碳纖維的實際產(chǎn)量已經(jīng)達到2萬6千噸，2017年的實際產(chǎn)量達到8700噸。2011-2018年間我們主要針對清潔能源、現(xiàn)代交通等領(lǐng)域開展研發(fā)工作。整個863項目的投資是13.8億，我們主要完成的高強碳纖維的制備工藝。

　　十二五期間專項組有四個主要研發(fā)方向，一是碳纖維的制備與工程化技術(shù);二是碳纖維復合材料化學技術(shù);三是光能制備制造技術(shù);四是一些新型高分子材料制備技術(shù)。在十二五期間的最后階段專項組一共安排了16個課題，其中12個課題來自復合材料、光能以及新型纖維。

　　另外，在十三五期間專項組做個一個試驗，制造的一輛以碳纖維復合材料為車身架構(gòu)的電動大巴車，這輛大巴全部車身結(jié)構(gòu)全部應(yīng)用了碳纖維，車輛的所有強度設(shè)計用的是國內(nèi)自產(chǎn)的碳纖維，這臺大巴至今還可以正常運行。這輛大巴試驗車經(jīng)過了正向沖擊、側(cè)翻等一系列安全試驗，保證了對乘客的安全性要求，經(jīng)過了2000公里的強化環(huán)路實驗，整車結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)任何異常，整個車身減重達到17噸左右，相比較傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)車身優(yōu)勢明顯。

　　興科控股有限公司董事長程顯軍：興科在汽車專用碳纖維領(lǐng)域已有成果

　　興科控股有限公司成立于2011年，注冊資本6000萬，現(xiàn)與國內(nèi)多家科研機構(gòu)、知名專家共同合作推動中國碳纖維產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。興科的碳纖維技術(shù)不僅使中國成為世界為數(shù)不多的擁有該技術(shù)的國家，而且使中國成為碳纖維在多領(lǐng)域有應(yīng)用技術(shù)的國家。正基于此，興科被譽為中國碳纖維產(chǎn)業(yè)的先行者，成為中國擁有碳纖維完全自主知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè)之一。

　　經(jīng)過三年的努力，興科在汽車專用碳纖維現(xiàn)在也已經(jīng)有了一些成果，在汽車輕量化、軌道裝備輕量化包括高端裝備制造的輕量化方面都有重大的應(yīng)用意義。興科也愿為行業(yè)的發(fā)展盡力。

　　從專家的種種觀點闡述中不難讀出，在真正意義上的新能源時代來臨前，以碳纖維新型復合材料為基礎(chǔ)的輕量化技術(shù)無疑是汽車工業(yè)產(chǎn)品降低燃油消耗，減少二氧化碳排放、提高運載效率的有效途徑。市場的發(fā)展總是伴隨著技術(shù)的進步，新能源、輕量化，一場全新的汽車工業(yè)變革正在悄然到來。