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让电动汽车更低碳 碳纤维车身降低整车成本

人民日报 易蓉蓉

  个头不高的韩楠林博士,是”千人计划”入选者、无锡(江阴)安飞纤维材料科技有限公司总经理。在前不久举行的中国首届低碳能源创业大赛上,他展示的新型低成本三维碳纤维复合材料整体车身模型,吸引了众多与会者的目光。

  据韩楠林介绍,碳纤维电动汽车车身能够显著降低整车成本。然而长期以来,制作纤维预制件的叠层效率低和碳纤维价格昂贵两个因素制约了碳纤维复合材料在汽车工业的广泛应用。韩楠林的新型低成本三维复合材料技术则攻克了这两个难题。用韩楠林的话说,这种新型材料能够使抗撕裂强度提高50%——100%,抗冲击强度提高50%——100%,界面剪切强度提高15%。同时取代人工叠层,实现纤维叠层自动化,提高复合材料生产效率70%——90%,降低生产成本50%以上,从而为在汽车这种大规模生产行业中的应用打通了技术路线,同时也为制造电动汽车和超大型风能叶片提供了新的技术基础。

  韩楠林很自信地向全球汽车巨头们推销自己的产品。他的技术引起了包括德国宝马、意大利兰博基尼、英国迈凯轮和比亚迪等汽车公司的关注。这些公司均要求提供样品和实验报告资料,商讨在新产品中进行尝试。安飞已与世界玻璃纤维龙头欧文斯科宁公司和重庆国际复合材料公司结成了合作伙伴。

  2010年4月,韩氏三维纤维织物Han——3D——Fabrics及韩氏三维复合材Han——3D——Composites在JEC巴黎国际复合材料展荣膺”JEC巴黎创新奖”,这是华人第一次在这个复合材料学术和产品的综合性盛会上获奖。”这是国际复合材料界对我国新技术新产品的认可和嘉奖,表明了这项技术的世界领先地位。”韩楠林说。

  材料界泰斗师昌绪先生得知此消息,特地给当年的博士生写了贺信。曾经就读于中国科学院金属研究所的韩楠林意外收到恩师两页纸的亲笔信时,感慨万分。”以发明创新进行创业非常艰难,要经常经受挫折,饱尝委屈,感到无助。师老先生的贺信给我莫大的信心和力量。”

  说起韩楠林的回国创业,还有一段曲折。

  从2004年起,韩楠林就开始利用回国的机会参加侨办的”华交会”等活动,为创业寻找启动资金。可资金难寻,那时没有政府主导的创业基金,民间资本也没有像现在这样蓬勃。韩楠林满怀希望地向6个创业资助计划递交了申请。”原以为我们原始创新,投资少前景大,理当名列前茅,做着准备挑选城市的美梦。结果忙了大半年,一无所获。”

  2007年,韩楠林项目入围了第二届”春晖杯”中国留学人员创新创业大赛,赢得了一张洛杉矶到广州的往返机票,带来了新的希望。

  在广州,韩楠林参加了江阴创业园的介绍会,最终获得”江苏省高层次创新创业人才引进计划”的资助。2008年10月,安飞顺利入驻江阴高新技术创业园。虽然研发资金十分紧缺,但经过三年多的苦熬,现在部分产品已进入试销售阶段,初步实现了产业化。

  新公司新技术需要更多投资以实现高成长性。”期待我们的技术和产品将能在发达国家掀起波澜,能够占领世界复合材料领域的一个主要制高点,使复合材料降低成本,提高性能,提高生产效率,扩大使用范围,能够让技术输出到全世界。”韩楠林对自己产品的远景踌躇满志,同时也担心因资金不足的局面难于快速改善,而被国外的追赶者们赶超。最后,韩楠林提出希望国家能够将碳纤维复合材料车身轻量化技术列为除了电池、电控、电机三大核心技术之外,电动汽车的第四大核心技术。

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  什么是碳纤维

  碳纤维(Carbon Fiber),顾名思义,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3 倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中,时间已过去30多年,它至今仍保持纤维形态。

  纤维复合材料一直是世界各国优先发展和竞争激烈的关键技术。目前的电动车中,电池占整车成本的50%——60%。如果充电行驶里程不变,车重减重40%则可减少电耗40%左右,同时还可降低电池管理系统成本和使用较小的电机,从而进一步降低成本。

  为减少电动车的行驶负荷,欧洲和日本各大车厂均选择具有轻量化优势的碳纤维材质来打造车体结构。德国宝马汽车公司投资5亿欧元打造碳纤维车身电动车,将于2013年上市”全球首度量产全碳纤维车体汽车”。日本车厂丰田与日本帝人公司也积极结成合作伙伴。中国科学院也于2009年开始研发碳纤维电动车。

  ( 编辑/董海荣 )

来源:人民日报

作者:易蓉蓉

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