很難想象手感如同發(fā)絲一樣柔軟的碳纖維材料能成為汽車、飛機、房屋、機械的零部件。
來到中國恒瑞(以下簡稱“HRC”)旗下的江蘇亨睿碳纖維科技有限公司(以下簡稱“亨睿碳纖維”),記者看到,在原料裁切線上,自動裁切機正在按照預先設定的方案對預浸料進行裁切;在自動膠結線,機器人手臂有條不紊地在產(chǎn)品上涂膠;不遠處的固化加工設備旁已有不少加工完成的產(chǎn)品。
再進入成品區(qū),由碳纖維復合材料生產(chǎn)的零部件琳瑯滿目。碳纖維以復合材料中的增強體材料這一極大反差的“身份”,通過不同的加工成型工藝,和樹脂類基體材料相互組合到一起,最終形成輕質高強的零部件產(chǎn)品,涉及汽車覆蓋件、結構件、內外飾件等,HRC團隊從材料驗證、結構設計、仿真分析、模具開發(fā)等一系列開發(fā)環(huán)節(jié)上不斷探索,逐一攻破難關。
“碳纖維復合材料,重量是鋼的1/4,能滿足極致輕量化要求;力學性能突出,尤其是比模量和比強度,功能性強,可設計性還很高,可以實現(xiàn)金屬無法實現(xiàn)的造型。” HRC首席財務官葛逸宏向記者介紹,拿汽車行業(yè)舉例,更輕的材料能給汽車行業(yè)帶來超出想象的效益。數(shù)據(jù)顯示,整車質量每減重10%,每百公里燃油消耗降低0.7升,尾氣排放降低7%,剎車距離縮短3~7米,零百加速縮短0.5秒。
汽車行業(yè)很早就展開了整車輕量化的相關探索,從高強鋼到鋁合金、鎂合金,合金材料的應用已非常普遍。在較長一段時間內,高強鋼的使用依然占據(jù)主導地位,單一材料在平衡輕量化與高性能需求時常常“束手無策”,多材料混合車身成為了整車企業(yè)考慮的新方向。從關鍵性能參數(shù)來看,碳纖維復合材料的密度遠比金屬材料低,但研究數(shù)據(jù)顯示,碳纖維材料比絕大多數(shù)金屬的比強度高4倍以上。
十幾年前,碳纖維在汽車上的應用還停留在超級豪華、手工打造的跑車上面,處在手工小批量階段,遠遠達不到工業(yè)化量產(chǎn)汽車的需求。“HRC的出現(xiàn),填補了國內碳纖維復合材料零部件量產(chǎn)領域的空白,推動了碳纖維復合材料在汽車制造、航天航空、建筑工程、工業(yè)機械等領域的應用。” 葛逸宏介紹。
2015年,HRC在常熟高新區(qū)成立了亨睿碳纖維,主要產(chǎn)品是汽車碳纖維復合材料制品。2018年,HRC收購了英國復合材料專業(yè)工程設計公司英智迪(Engenuity),完善了自身服務鏈條。2019年,HRC攜手德國頂尖科研機構弗勞恩霍夫化學技術研究院共同創(chuàng)立了國內首個致力于復合材料汽車輕量化應用的先進復合材料技術中心,與眾多車企、上游材料企業(yè)、高等院校、科研院所協(xié)同研發(fā),以量產(chǎn)技術為重點開發(fā)方向,尋求未來復合材料解決方案。2022年,專門針對航空航天及軌道交通領域應用的量產(chǎn)基地江蘇亨睿航空工業(yè)有限公司落成。至此,HRC正式在蘇州地區(qū)形成研發(fā)中心領頭,汽車航空兩大量產(chǎn)方向護航的業(yè)務布局,步入了發(fā)展的快車道。
更值得一提的是,HRC參與了工信部、科技部的國家重要專項,也是行業(yè)標準的起草制定方之一,持續(xù)在行業(yè)內發(fā)揮著引領示范作用。
回顧HRC一路走過的歷程,葛逸宏總結道:“我們做好從研發(fā)到制造的準備,聚焦碳纖維復合材料成型領域,不斷深耕,為可能出現(xiàn)的‘井噴式’市場增長做了充分的準備。”
在過去近十年的實踐中,HRC培養(yǎng)了一支既精通復合材料技術語言,同時又了解目標行業(yè)客戶個性化需求的專業(yè)團隊,現(xiàn)已成為全球范圍內屈指可數(shù)的集復合材料產(chǎn)品研發(fā)、工程設計及批量生產(chǎn)能力于一體的綜合解決方案提供商。
葛逸宏說:“國家已將碳纖維復材列入重點發(fā)展領域,先進復合材料對技術創(chuàng)新、支撐產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。我們的目標是以實力和服務為原點,以領跑者姿態(tài)助力打造更低碳的綠色未來!”
(蘇報融媒記者 張帥 周小曼 文/圖/視頻)
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