中航復材李宏運：迫于環境及政策壓力 輕量化成企業生存必要之路

6月24日，第一電氣在北京舉辦了一場電動汽車輕量化沙龍。中航復合材料有限公司副總經理李洪云表示，輕量化從來不是為了司機，而是為了地球和環境。他從兩個方面進行了解釋，第一，必須減輕全球環境壓力。其次，輕量化是汽車公司生存的必要途徑。2020年，所有汽車公司的平均油耗為5.0升。如果汽車公司不開發新能源或低排放汽車，它們未來將很難生存。

李洪云中航復合材料有限公司副總經理。

關于實現輕量化，李紅云表示，從鋼到鋁，如何通過設計在滿足結構強度、剛度和耐久性的前提下降低結構重量，有很多設計和分析方法。對于汽車的鋼制車身，他認為沒有挖掘的余地，材料的性能已經被使用到了極限，布局也非常合理。對于輕量級的實現，傳統上來說，設計是第一位的。結構的重量和成本取決于這種設計。其次，材料的選擇必須與設計緊密結合。如果你放棄設計，單獨使用輕質材料將是無效的。因為材料本身具有不同的特性，特別是比強度、比剛度和耐久性。當然，設計也會對制造過程產生影響。在制造工藝方面，這個重量也會從加工精度和制造精度兩個方面進行控制，但貢獻率肯定沒有前兩個高。

碳纖維復合材料的應用已逐漸從航空轉向汽車。

就碳纖維的材料特性而言，高性能碳纖維主要用作增強材料，樹脂體系，包括熱固性和熱收縮樹脂體系，形成復合材料。單一材料的性能，碳纖維的標準研磨量可達3500MPa，研磨量可達240MPa。因此，現在最高等級的碳纖維可以達到6600兆帕，研磨能力可以從最初的230兆帕和240兆帕達到500兆帕左右。這種材料正在迅速發展和進步。

經過幾十年在航空領域的應用，近十年來逐漸推廣應用于汽車。例如，碳纖維在追求高速競爭的F1賽車中的成功應用，逐漸為通用汽車的其他行業應用奠定了一些基礎和信心。從現在起，主要部分也是表面覆蓋物（如四扇門和兩個蓋子）。然后將新能源汽車應用于主體結構。最典型的是寶馬i3，整個乘客艙由碳纖維復合材料制成，這在復合材料領域已經是一個非常大的數量。

在寶馬的應用之后，中國也希望引入生產線。但總的來說，考慮到這些材料的施工背景和設計，這是最好的方案嗎？應該說，還有很多地方需要探索。現在世界上有很多設計。盡管寶馬采用這種設計方法是有道理的，但它并不是最優的。目前，包括英國、法國和德國在內的許多研究機構也在開發新的材料設計結構，結構設計方法和低成本制造方法也在使用。也許下一個應用將在車身上，而且這個數量肯定會逐漸擴大。從原來的封面，到整個主體建筑，整個主體轉移。如果進一步發展，它可能會用于一些運動部件，如傳動軸、輪轂和改裝車，但現在它在批量生產中面臨著生產設備和成本的挑戰。

其中，中航工業復合材料一直在該領域進行設計和開發。剛才提到的面板、車身結構、傳動軸和輪轂也在與我們不同的原始設備制造商中進行設計和開發，他們也在努力逐步實現這方面的工業化。

沒有完整的產業鏈支撐，任何行業都很難快速發展。

要實現一種材料的批量生產，需要整個行業，包括上游材料、成型和加工設備的配套。這相當于從傳統的鋼鐵生產林轉型……

到鋁車身生產線，整個設備必須進行很大的調整。除了技術原因外，可能還存在投資問題，因此如果這件作品的成本可能需要進一步降低，除了技術工作之外，可能還需要整個產業的支持。汽車靠產業鏈生存，這條產業鏈上的所有技術突破和投資都與這款汽車息息相關。因此，現在很難大量使用鋁車身，這與這個產業鏈并不是很完整，也沒有密切的關系。復合材料車身也是如此，主要是因為配套的產業鏈。

多材料混合結構為工藝創新提供了很好的機會。對于鋼板和復合材料等復合結構，有許多自動鋪帶或電線的方法，這些方法都是在模具中沖壓成型的。此外，用于航空的材料鋪設大約需要一兩個小時，但現在可以在兩到五分鐘內鋪設，這為混合結構的材料系統提供了一種適合車輛應用的快速原型材料技術。快速鋪設預浸料和沖壓形成一體的結構，這是一種混合金屬和復合材料的方法。還有一種混合結構屬于工程塑料或長纖維增強非連接纖維復合材料和連續纖維復合材料。

目前，碳纖維產能已經足夠，未來10年需求量將在10萬噸以內。

從發展的角度來看，復合材料的數量肯定會大幅度增加，但沒有一種材料能夠主宰世界。到目前為止，復合材料的使用率已經達到50%，鋁合金和鋼在其中發揮了作用。但在五到十年內，肯定會有所增加。但在某種程度上，完全替代是不現實的。因為當飛機考慮應用復合材料時，這與汽車現在考慮的問題完全相同。這個問題在二三十年前的飛機工業中討論得非常激烈，它肯定會增加數量，但永遠不會取代它。

產能的擴張取決于這個行業的驅動力。根據國內碳纖維總產能計算，報告的產能約為6-7萬噸。目前，2015年全球碳纖維消費量為6-7萬噸。換句話說，中國的碳纖維產能已經在世界各地得到充分利用。碳纖維的生產能力遠遠大于汽車行業的需求，近年來汽車的行駛量不會超過7萬噸。

對于未來，李洪元認為，十年內，汽車對碳纖維的需求應該在10萬噸以內，汽車行業不會給你太多驚喜。中國航空航天中使用的大多數碳纖維實際上來自一家公司，因為這一驗證期非常長。從民用領域來看，性能符合要求和成本可接受這兩個標準。因此，現在這種能力對許多公司來說應該是個問題。由于大多數專家都采用蘇氏數，而且所使用的工藝方法是打結，因此不可能大幅提高速度。中國只有三家公司采用干噴濕法紡絲。從汽車的低成本和應用來看，在大投資的技術路線和方法上也存在許多問題。6月24日，第一電氣在北京舉辦了一場電動汽車輕量化沙龍。中航復合材料有限公司副總經理李洪云表示，輕量化從來不是為了司機，而是為了地球和環境。他從兩個方面進行了解釋，第一，必須減輕全球環境壓力。其次，輕量化是汽車公司生存的必要途徑。2020年，所有汽車公司的平均油耗為5.0升。如果汽車公司不開發新能源或低排放汽車，它們未來將很難生存。

李洪云中航復合材料有限公司副總經理。

關于實現輕量化，李紅云表示，從鋼到鋁，如何通過設計在滿足結構強度、剛度和耐久性的前提下降低結構重量，有很多設計和分析方法。對于汽車的鋼制車身，他認為我……

沒有挖掘的余地，材料的性能已經達到了極限，布局也非常合理。對于輕量級的實現，傳統上來說，設計是第一位的。結構的重量和成本取決于這種設計。其次，材料的選擇必須與設計緊密結合。如果你放棄設計，單獨使用輕質材料將是無效的。因為材料本身具有不同的特性，特別是比強度、比剛度和耐久性。當然，設計也會對制造過程產生影響。在制造工藝方面，這個重量也會從加工精度和制造精度兩個方面進行控制，但貢獻率肯定沒有前兩個高。

碳纖維復合材料的應用已逐漸從航空轉向汽車。

就碳纖維的材料特性而言，高性能碳纖維主要用作增強材料，樹脂體系，包括熱固性和熱收縮樹脂體系，形成復合材料。單一材料的性能，碳纖維的標準研磨量可達3500MPa，研磨量可達240MPa。因此，現在最高等級的碳纖維可以達到6600兆帕，研磨能力可以從最初的230兆帕和240兆帕達到500兆帕左右。這種材料正在迅速發展和進步。

經過幾十年在航空領域的應用，近十年來逐漸推廣應用于汽車。例如，碳纖維在追求高速競爭的F1賽車中的成功應用，逐漸為通用汽車的其他行業應用奠定了一些基礎和信心。從現在起，主要部分也是表面覆蓋物（如四扇門和兩個蓋子）。然后將新能源汽車應用于主體結構。最典型的是寶馬i3，整個乘客艙由碳纖維復合材料制成，這在復合材料領域已經是一個非常大的數量。

在寶馬的應用之后，中國也希望引入生產線。但總的來說，考慮到這些材料的施工背景和設計，這是最好的方案嗎？應該說，還有很多地方需要探索。現在世界上有很多設計。盡管寶馬采用這種設計方法是有道理的，但它并不是最優的。目前，包括英國、法國和德國在內的許多研究機構也在開發新的材料設計結構，結構設計方法和低成本制造方法也在使用。也許下一個應用將在車身上，而且這個數量肯定會逐漸擴大。從原來的封面，到整個主體建筑，整個主體轉移。如果進一步發展，它可能會用于一些運動部件，如傳動軸、輪轂和改裝車，但現在它在批量生產中面臨著生產設備和成本的挑戰。

其中，中航工業復合材料一直在該領域進行設計和開發。剛才提到的面板、車身結構、傳動軸和輪轂也在與我們不同的原始設備制造商中進行設計和開發，他們也在努力逐步實現這方面的工業化。

沒有完整的產業鏈支撐，任何行業都很難快速發展。

要實現一種材料的批量生產，需要整個行業，包括上游材料、成型和加工設備的配套。這相當于從傳統的鋼鐵生產線過渡到鋁車身生產線，整個設備都要進行很大的調整。除了技術原因外，可能還存在投資問題，因此如果這件作品的成本可能需要進一步降低，除了技術工作之外，可能還需要整個產業的支持。汽車靠產業鏈生存，這條產業鏈上的所有技術突破和投資都與這款汽車息息相關。因此，現在很難大量使用鋁車身，這與這個產業鏈并不是很完整，也沒有密切的關系。復合材料車身也是如此，主要是因為配套的產業鏈。

多材料混合結構為工藝創新提供了很好的機會。對于鋼板和復合材料等復合結構，有許多自動鋪帶或電線的方法，這些方法都是在模具中沖壓成型的。此外，鋪設航空用材料大約需要一兩個小時，但現在可以在兩到五分鐘內鋪設，這提供了一種快速成型的方法……

材料技術適用于混合結構材料系統的車輛應用。快速鋪設預浸料和沖壓形成一體的結構，這是一種混合金屬和復合材料的方法。還有一種混合結構屬于工程塑料或長纖維增強非連接纖維復合材料和連續纖維復合材料。

目前，碳纖維產能已經足夠，未來10年需求量將在10萬噸以內。

從發展的角度來看，復合材料的數量肯定會大幅度增加，但沒有一種材料能夠主宰世界。到目前為止，復合材料的使用率已經達到50%，鋁合金和鋼在其中發揮了作用。但在五到十年內，肯定會有所增加。但在某種程度上，完全替代是不現實的。因為當飛機考慮應用復合材料時，這與汽車現在考慮的問題完全相同。這個問題在二三十年前的飛機工業中討論得非常激烈，它肯定會增加數量，但永遠不會取代它。

產能的擴張取決于這個行業的驅動力。根據國內碳纖維總產能計算，報告的產能約為6-7萬噸。目前，2015年全球碳纖維消費量為6-7萬噸。換句話說，中國的碳纖維產能已經在世界各地得到充分利用。碳纖維的生產能力遠遠大于汽車行業的需求，近年來汽車的行駛量不會超過7萬噸。

對于未來，李洪元認為，十年內，汽車對碳纖維的需求應該在10萬噸以內，汽車行業不會給你太多驚喜。中國航空航天中使用的大多數碳纖維實際上來自一家公司，因為這一驗證期非常長。從民用領域來看，性能符合要求和成本可接受這兩個標準。因此，現在這種能力對許多公司來說應該是個問題。由于大多數專家都采用蘇氏數，而且所使用的工藝方法是打結，因此不可能大幅提高速度。中國只有三家公司采用干噴濕法紡絲。從汽車的低成本和應用來看，在大投資的技術路線和方法上也存在許多問題。

標簽：寶馬北京寶馬i3

汽車資訊熱門資訊