新材料 新功效
纖維復合材料一直是世界各國優(yōu)先發(fā)展和競爭激烈的關(guān)鍵技術(shù)。為減少電動車的行駛負荷，歐洲和日本各大車廠均選擇具有輕量化優(yōu)勢的碳纖維材質(zhì)來打造車體結(jié)構(gòu)。
德國寶馬汽車((BMW)公司投資5億歐元打造碳纖維車身電動車，將于2013年上市“全球首度量產(chǎn)全碳纖維車體汽車”。寶馬與德國碳纖維大廠SGL集團聯(lián)合投資1億美元在美國建設(shè)新廠生產(chǎn)碳纖維紗線。2010年德國奔馳公司與日本碳纖維生產(chǎn)商東麗公司(TORAY)合資建廠生產(chǎn)碳纖維汽車部件。日本車廠豐田(Toyota LEXUS)與日本帝人公司(TOHO)也積極結(jié)成合作伙伴。中國科學院于2009年開始研發(fā)碳纖維電動車。
據(jù)韓楠林介紹，碳纖維電動汽車車身能夠顯著降低整車成本。目前的電動車中，電池占整車成本的50%～60%。如果充電行駛里程不變，車重減重40%則可減少電耗40%左右，同時還可降低電池管理系統(tǒng)成本和使用較小的電機，進一步降低成本。
而長期以來，制作纖維預制件的疊層效率低和碳纖維價格昂貴兩個因素制約了碳纖維復合材料在汽車工業(yè)的廣泛應用。而韓楠林的新型低成本三維復合材料技術(shù)攻克了這兩個難題。
用韓楠林的話說，這種新型材料能夠使抗撕裂強度提高50%～100%，抗沖擊強度提高50%～100%，界面剪切強度提高15%。同時取代人工疊層，實現(xiàn)纖維疊層自動化，提高復合材料生產(chǎn)效率70%～90%，降低生產(chǎn)成本50%以上，從而為在汽車這種大規(guī)模生產(chǎn)行業(yè)中的應用打通了技術(shù)路線，同時也為世界建造電動汽車和超大型風能葉片提供了新的技術(shù)基礎(chǔ)。
“碳纖維的使用量大幅提高，其成本自然下降。如果電池技術(shù)沒有大的突破，輕量化可減少電動車成本，可謂事半功倍。”韓楠林說。