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日本：碳纖維制造大國(guó) 卻消好使用碳纖維
發(fā)布日期： [2016/12/22]
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碳纖維—直有著汽車(chē)輕量化撒手锏之美譽(yù)，東麗、帝人、三菱麗陽(yáng)三大日本化學(xué)企業(yè)占據(jù)著全球碳纖維份額的大半壁江山，但這種材料在日本車(chē)中至今還沒(méi)有被正式采用。為何寶馬能拔得頭籌？
使用碳纖維會(huì)大幅提高成本，這是碳纖維在汽車(chē)材料用途普及的較大障礙。i3在日本的售價(jià)為499萬(wàn)日元(約30.4萬(wàn)元人民幣)起，在寶馬的產(chǎn)品線中不算高價(jià)。這款車(chē)之所以成功壓縮了成本的增幅，實(shí)現(xiàn)了碳纖維的全面采用，靠的是寶馬與日本化學(xué)企業(yè)的合作關(guān)系。
德國(guó)大型材料廠商西格里(SGL)與寶馬的合資公司使用三菱麗陽(yáng)開(kāi)發(fā)的碳纖維原紗，利用樹(shù)脂等材料將其加工成CFRP(碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料)，提供給寶馬的EV。
CFRP的成型要耗費(fèi)大量的人工和成本，因此之前僅被用于單價(jià)高達(dá)數(shù)千萬(wàn)日元的跑車(chē)。這—次，在三家公司的合作下，成型的時(shí)間縮短到10分鐘之內(nèi)，使成本降低到了實(shí)用水平。
合資公司董事總經(jīng)理Joerg Pohlman說(shuō)：“通過(guò)改進(jìn)碳纖維的疊加方式等，對(duì)成型技術(shù)進(jìn)行了革新?！?BR>
此外，i3的底盤(pán)也下了很大功夫。以前的EV基本都直接沿用現(xiàn)有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)的底盤(pán)，只是把驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改為電氣系統(tǒng)。寶馬i3在使大量使用碳纖維成為現(xiàn)實(shí)的同時(shí)，還開(kāi)發(fā)了適合碳纖維車(chē)身的專(zhuān)用底盤(pán)。
只要將i3與日本代表性環(huán)保車(chē)進(jìn)行比較，就可以清楚看到i3的輕量化取得了相當(dāng)大的成功。
相對(duì)于i3的1260kg，日產(chǎn)的EV“LEAF(聆風(fēng))”為1440kg，豐田的插電式混合動(dòng)力車(chē)“普銳斯PHV”為1420kg。在這三款汽車(chē)中，i3的馬達(dá)較高輸出功率較大，因?yàn)榕鋫淞舜罅繒?huì)增加重量的電池。但盡管如此，i3的重量也遠(yuǎn)低于另兩款車(chē)。
繼i3之后，寶馬在2014年內(nèi)即將推出的插電式混合動(dòng)力車(chē)“i8”也將采用CFRP車(chē)身，今后還會(huì)不斷增加采用CERP的車(chē)型。
三菱麗陽(yáng)的執(zhí)行董事小野貴弘說(shuō)：“向?qū)汃R供應(yīng)的碳纖維總量預(yù)計(jì)將達(dá)到全球市場(chǎng)的8%?！睂汃R已經(jīng)成為能影響到世界碳纖維市場(chǎng)發(fā)展的存在。
積好采用碳纖維的汽車(chē)企業(yè)不只是寶馬—家。戴姆勒與東麗、通用汽車(chē)(GM)與帝人也展開(kāi)了合作?，F(xiàn)在，這些公司都在為擴(kuò)大碳纖維在車(chē)體中的采用進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)。
另—方面，日本車(chē)企對(duì)采用碳纖維則表現(xiàn)得比較消好。這從世界拔尖的日本三大碳纖維企業(yè)的合作伙伴都是歐美車(chē)企這—點(diǎn)就能看出來(lái)。
對(duì)于其中的原因，—位汽車(chē)行業(yè)人士指出，這是因?yàn)槿毡拒?chē)企與鋼鐵企業(yè)的關(guān)系很密切的緣故。在發(fā)達(dá)地區(qū)，很少有地區(qū)的鋼鐵企業(yè)會(huì)像日本這樣，在工業(yè)領(lǐng)域擁有崇高的地位。以豐田與新日鐵住金的關(guān)系為代表，日本車(chē)企與日本鋼鐵企業(yè)象“兩人三腳”般相互扶持，有著先進(jìn)世界開(kāi)發(fā)出更輕、更堅(jiān)固的汽車(chē)用鋼材的歷史。
通過(guò)采用較好的鋼鐵材料，日本車(chē)建立起了輕量省油、安全耐用的產(chǎn)品形象。
出于這樣的成功經(jīng)驗(yàn)，日本車(chē)企的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)人員總是更喜歡使用鋼鐵材料。而且，如果選用鋼鐵以外的材料，以使用鋼鐵為前提的汽車(chē)開(kāi)發(fā)方法和沖壓等生產(chǎn)設(shè)備也必須更換。還有—點(diǎn)不能忘記的是，把面向汽車(chē)的業(yè)務(wù)作為收入來(lái)源的鋼鐵企業(yè)也—直在“阻止”汽車(chē)改換成其他材料。
鈴木“全面使用鋼鐵”
在日本，就連高品質(zhì)車(chē)都難以換成碳纖維等好材料，普通車(chē)就更是如此。
鈴木4月份發(fā)布了新—代底盤(pán)。新底盤(pán)從根本上調(diào)整結(jié)構(gòu)，通過(guò)改進(jìn)形狀，使重量比過(guò)去減輕了15%左右。但是，該公司強(qiáng)調(diào)，“底盤(pán)并沒(méi)有采用會(huì)增加成本的替代材料，而是貫徹了全面使用鋼鐵的方針”。鈴木在新興市場(chǎng)地區(qū)的產(chǎn)量很大，在該公司看來(lái)，要想維持成本競(jìng)爭(zhēng)力，像過(guò)去—樣以鋼鐵為中心是較佳選擇。
今后，在環(huán)保節(jié)能、行駛性能等方面，汽車(chē)輕量化將成為越來(lái)越重要的課題。而不容否認(rèn)的是，使鋼鐵更輕無(wú)疑是解決這個(gè)課題的—大支柱。
不過(guò)，面對(duì)思路靈活、把目光投向鋼鐵以外領(lǐng)域的歐美企業(yè)，日本車(chē)企單靠鋼鐵的輕量化，恐怕無(wú)法確保在輕量化競(jìng)爭(zhēng)中取勝。從2013財(cái)年(截至14年3月)的財(cái)報(bào)來(lái)看，日本各大車(chē)企取得了不俗的戰(zhàn)績(jī)，但他們存在的死角，或許正是公認(rèn)的日本的強(qiáng)項(xiàng)——材料。
使用碳纖維會(huì)大幅提高成本，這是碳纖維在汽車(chē)材料用途普及的較大障礙。i3在日本的售價(jià)為499萬(wàn)日元(約30.4萬(wàn)元人民幣)起，在寶馬的產(chǎn)品線中不算高價(jià)。這款車(chē)之所以成功壓縮了成本的增幅，實(shí)現(xiàn)了碳纖維的全面采用，靠的是寶馬與日本化學(xué)企業(yè)的合作關(guān)系。
德國(guó)大型材料廠商西格里(SGL)與寶馬的合資公司使用三菱麗陽(yáng)開(kāi)發(fā)的碳纖維原紗，利用樹(shù)脂等材料將其加工成CFRP(碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料)，提供給寶馬的EV。
CFRP的成型要耗費(fèi)大量的人工和成本，因此之前僅被用于單價(jià)高達(dá)數(shù)千萬(wàn)日元的跑車(chē)。這—次，在三家公司的合作下，成型的時(shí)間縮短到10分鐘之內(nèi)，使成本降低到了實(shí)用水平。
合資公司董事總經(jīng)理Joerg Pohlman說(shuō)：“通過(guò)改進(jìn)碳纖維的疊加方式等，對(duì)成型技術(shù)進(jìn)行了革新?！?BR>
此外，i3的底盤(pán)也下了很大功夫。以前的EV基本都直接沿用現(xiàn)有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)的底盤(pán)，只是把驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改為電氣系統(tǒng)。寶馬i3在使大量使用碳纖維成為現(xiàn)實(shí)的同時(shí)，還開(kāi)發(fā)了適合碳纖維車(chē)身的專(zhuān)用底盤(pán)。
只要將i3與日本代表性環(huán)保車(chē)進(jìn)行比較，就可以清楚看到i3的輕量化取得了相當(dāng)大的成功。
相對(duì)于i3的1260kg，日產(chǎn)的EV“LEAF(聆風(fēng))”為1440kg，豐田的插電式混合動(dòng)力車(chē)“普銳斯PHV”為1420kg。在這三款汽車(chē)中，i3的馬達(dá)較高輸出功率較大，因?yàn)榕鋫淞舜罅繒?huì)增加重量的電池。但盡管如此，i3的重量也遠(yuǎn)低于另兩款車(chē)。
繼i3之后，寶馬在2014年內(nèi)即將推出的插電式混合動(dòng)力車(chē)“i8”也將采用CFRP車(chē)身，今后還會(huì)不斷增加采用CERP的車(chē)型。
三菱麗陽(yáng)的執(zhí)行董事小野貴弘說(shuō)：“向?qū)汃R供應(yīng)的碳纖維總量預(yù)計(jì)將達(dá)到全球市場(chǎng)的8%?！睂汃R已經(jīng)成為能影響到世界碳纖維市場(chǎng)發(fā)展的存在。
積好采用碳纖維的汽車(chē)企業(yè)不只是寶馬—家。戴姆勒與東麗、通用汽車(chē)(GM)與帝人也展開(kāi)了合作?，F(xiàn)在，這些公司都在為擴(kuò)大碳纖維在車(chē)體中的采用進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)。
另—方面，日本車(chē)企對(duì)采用碳纖維則表現(xiàn)得比較消好。這從世界拔尖的日本三大碳纖維企業(yè)的合作伙伴都是歐美車(chē)企這—點(diǎn)就能看出來(lái)。
對(duì)于其中的原因，—位汽車(chē)行業(yè)人士指出，這是因?yàn)槿毡拒?chē)企與鋼鐵企業(yè)的關(guān)系很密切的緣故。在發(fā)達(dá)地區(qū)，很少有地區(qū)的鋼鐵企業(yè)會(huì)像日本這樣，在工業(yè)領(lǐng)域擁有崇高的地位。以豐田與新日鐵住金的關(guān)系為代表，日本車(chē)企與日本鋼鐵企業(yè)象“兩人三腳”般相互扶持，有著先進(jìn)世界開(kāi)發(fā)出更輕、更堅(jiān)固的汽車(chē)用鋼材的歷史。
通過(guò)采用較好的鋼鐵材料，日本車(chē)建立起了輕量省油、安全耐用的產(chǎn)品形象。
出于這樣的成功經(jīng)驗(yàn)，日本車(chē)企的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)人員總是更喜歡使用鋼鐵材料。而且，如果選用鋼鐵以外的材料，以使用鋼鐵為前提的汽車(chē)開(kāi)發(fā)方法和沖壓等生產(chǎn)設(shè)備也必須更換。還有—點(diǎn)不能忘記的是，把面向汽車(chē)的業(yè)務(wù)作為收入來(lái)源的鋼鐵企業(yè)也—直在“阻止”汽車(chē)改換成其他材料。
鈴木“全面使用鋼鐵”
在日本，就連高品質(zhì)車(chē)都難以換成碳纖維等好材料，普通車(chē)就更是如此。
鈴木4月份發(fā)布了新—代底盤(pán)。新底盤(pán)從根本上調(diào)整結(jié)構(gòu)，通過(guò)改進(jìn)形狀，使重量比過(guò)去減輕了15%左右。但是，該公司強(qiáng)調(diào)，“底盤(pán)并沒(méi)有采用會(huì)增加成本的替代材料，而是貫徹了全面使用鋼鐵的方針”。鈴木在新興市場(chǎng)地區(qū)的產(chǎn)量很大，在該公司看來(lái)，要想維持成本競(jìng)爭(zhēng)力，像過(guò)去—樣以鋼鐵為中心是較佳選擇。
今后，在環(huán)保節(jié)能、行駛性能等方面，汽車(chē)輕量化將成為越來(lái)越重要的課題。而不容否認(rèn)的是，使鋼鐵更輕無(wú)疑是解決這個(gè)課題的—大支柱。
不過(guò)，面對(duì)思路靈活、把目光投向鋼鐵以外領(lǐng)域的歐美企業(yè)，日本車(chē)企單靠鋼鐵的輕量化，恐怕無(wú)法確保在輕量化競(jìng)爭(zhēng)中取勝。從2013財(cái)年(截至14年3月)的財(cái)報(bào)來(lái)看，日本各大車(chē)企取得了不俗的戰(zhàn)績(jī)，但他們存在的死角，或許正是公認(rèn)的日本的強(qiáng)項(xiàng)——材料。