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汽车也要减减肥,让经编碳纤维来为汽车增肌瘦身!

全球有五大车展,分别是德国的法兰克福车展、日本的东京车展、法国的巴黎车展、瑞士的日内瓦车展和美国的底特律车展。

不幸的是,由于疫情,这五大车展都被迫取消了。而原本并不位列世界五大车展的上海车展,成为了2021年最受关注的全球第一场A级车展。

2021年上海车展的主题是“拥抱变化”。而说到最近几年的汽车变化,被提到最多的应该就是汽车轻量化了。汽车轻量化就跟减肥一样,不是少吃两顿饭,多跑10公里就能“掉肉”,汽车轻量化其实是一个复杂的过程,而它就像是一把开启更低油耗大门的钥匙。

你的车也“越来越胖“了 

回顾一下最近20年的这些新车,你会发现车越做越大、越来越重,比如:第一代大众高尔夫的重量是750公斤,现在的第七代手挡车就1285公斤。随着工业化社会的发展,不光是人的身材在发福,汽车也是如此。

导致汽车发福增重的原因有几个。

首先是碰撞安全性的评价标准在不断提高。车体越来越坚固,对乘员的保护越来越完善,而这是通过增加材料实现的。

其次是现在汽车上用来提供舒适和享受的装备越来越多了。想想看,在第一代高尔夫上连收音机都是选装件,而今天车上要是没个导航都不好意思跟别人打招呼。电动车窗、电动座椅,以及车身上、底盘上等等的隔音隔震材料都会增加车重。

第三个原因也很重要,就是每一代车型的内部空间都会比上代车型有所提升。

汽车瘦身用什么招?

相关数据显示,若汽车整车重量降低10 %,燃油效率可提高6 % - 8 %;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3 - 0.6升,二氧化碳排放可减少约10克/公里。因此,基于环保和节能的需要,汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。

大家现在知道碳纤维、镁铝合金等新型的复合材料,而且可以说汽车厂商在这方面也是尝到了甜头,用铝板或合成材料制成的发动机舱盖或行李厢盖、车门以及用镁铝合金制造的仪表台骨架都有明显的减重效果。

而碳纤维材料呢,可以说是高大上了,比钢强度高5倍,比铝轻30 %,最早应用在飞机上。实际上它是由合成树脂和碳纤维结合在一起形成的。受限于复杂的手工生产方式和昂贵的成本,过去的几十年里这种材料通常只用于F1和超跑的制造。

不过这两年,碳纤维也被大范围用在民用车上,不少公司都对此领域进行了探索。

比如宝马公司,其宝马7系一个亮点就是车身用了高强度碳纤维内核在7系的车体框架中,它也是吸取了之前i3和i8的技术储备,碳纤维增强复合材料被用于加固车顶横梁结构以及B柱和C柱、底部侧围、中央通道和后部支撑。相比上一代,最大减重130公斤。

宝马之所以这么有底气干这种事情,是因为它早在2009年就与德国的西格里碳素公司(SGL)成立了专门生产碳纤维配件的合资公司。而在2014年,两个公司宣布扩产计划,追加投资2亿美元将碳纤维年产量提升了三倍。

也有始终致力于研发尖端碳纤维复合材料的帝人集团,在2008年7月设立了复合材料开发中心,其所研发出的热硬化CFRP技术得到各大汽车厂商的认可。如本田LEGEND的传动轴及LEXUS LFA的车身构造材料,采用的便是帝人所生产的热硬化CFRP。

帝人不懈努力研发出了全球首创的热可塑CFRP的1分钟成型技术。并应用此技术,成功制作出热可塑CFRP车身的概念车。该车车身框架采用热可塑性CFRP(碳纤维复合材料),重约47公斤,仅为铁制框架的1/5左右;行使速度为60 km/h;一次回充电的行驶距离为100 km。

而以碳纤维展纤条带为基础的轻质经编碳纤维织物是超轻碳纤维复合材料(CFRP)结构的首选。卡尔迈耶高速经编机COP MAX 5正是生产此类产品的利器。此款设备生产的经编碳纤维织物,具备低克重高稳定性等特点,适用于航天航空、汽车行业和驾驶技术领域。

资料来源:车若初见、帝人中国
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