全球低碳经济呼唤纤维增强和复合材料轻量化
新能源汽车材料呼唤轻量化
本报讯 （记者罗 兵）日前，美国政府颁布了首个针对中型及重型车辆的燃油效率和温室气体（GHG）排放标准。依照相关标准，与2010年基准年相比，到2017年，美国长途卡车的温室气体排放量将减少9%～27%；2025年，美国乘用车的燃油经济效益可达到目前水平的两倍。
对此，我国一些汽车业内人士呼吁，针对不断增大的汽车节能压力，中国也应该快速行动，在2012年底前制定出世界级的重型车辆管控标准。而制定到2025年的乘用车长期标准将会促进国内企业继续加大在能效技术方面的投资，例如通过使用轻型材料实现优化汽车重量。
据悉，工信部发布的我国“十二五”新材料产业规划中，将特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料划定为重点新材料。“我们理解和联系所从事产业的实际，国家重点新材料产业提到的无机非金属材料和高分子材料，涵盖当前全球市场化的两大复合材料，即碳纤维和玻璃纤维及其增强复合材料。”中国不饱和聚酯树脂行业协会副秘书长赵鸿汉表示。
事实上，近年来，碳纤维和高性能玻璃纤维增强复合材料以超轻、超强等独特性能不断进入航天航空、军工、海洋工程、汽车工程等高端产业领域。汽车的超轻量化也开始在一些豪华型轿车上进行试验，东丽与日产、本田公司和东京大学合作，将于2015年联合推出“碳纤复材汽车”，相比目前汽车轻40%，节省燃油30%。德国SGL三菱合资公司与宝马莱比锡工厂合作研发碳纤复材车将于2013年上市。美国Composite Castinas公司已开发了轻量化的碳纤复材四缸发动机组，重量比铝制件轻40%~50%，将逐步替代福特和马自达有关车型部件。
“因为使用更加轻便的材料，能够在不改变汽车其他构造的前提下显著降低汽车的燃油经济性。像能源基金会、气候行动基金会还有我所在的机构（国际清洁交通委员会）对此方面投入了大量的研究。研究表明，轻型化的材料使用高强度，铝、钢、镁、塑料都能用很少的成本提高燃油经济性的目标。从普通强度的钢到高强度的钢应用使车身减少16%的重量，同时提高10%的燃油经济性。如果是使用塑料合成材料来做车的话能够减少60%的车身重要，提高的燃油效率达到35%。”。10月中旬，国际清洁委员会董事会主席维尔士在出席国内的清洁能源论坛时也曾经发布了这样的研究数据。
“研究轻量化技术，必须立足于合理的设计和合适的成本，在保障质量的前提下，达到结构、材料、工艺、成本的最佳组合。”国内著名汽车复合材料专家蒋鼎丰曾经认为，要破解我国新能源汽车发展瓶颈，应该两条腿走路，一方面抓高性能、低成本电池技术的突破，另一方面应该抓新能源车的轻量化，特别是抓车身的轻量化。“我个人认为，在现阶段（电池技术还没有大的突破前提下）开展全复合材料轻量化车身的研究，在某种意义上讲能起到事半功倍的效果。”
赵鸿汉乐观地估计，我国汽车复合材料市场的培育将至少带动几十万吨的玻璃钢复合材料应用需求。“我国目前许多玻璃钢企业面临低碳经济市场，不缺好的材料，唯缺技术。因此，作为复合材料行业和企业需要积极引进高分子化工、材料力学、机电一体化、信息工程等专业科技人才，组合一体，形成轻量化设计到应用的人才高地。” 《中国质量报》
