近日,記者來到位於常熟高新區的江蘇亨睿碳纖維科技有限公司,在生產車間看到工人正在檢查“新鮮出爐”的汽車保險杠、車門、汽車尾翼等零部件。拿起一件後視鏡外殼,其表面仍有餘溫,輕敲了兩下,其聲音像是敲在質地較硬的塑膠。“聽上去像塑膠,但它的强度可不是塑膠能比的,甚至比鋼還要强兩倍。”這時,站在一旁的該企業汽車技術總監劉敏笑著說。
碳纖維複合材料是一種由碳纖維和樹脂基體組成的高性能複合材料。正是由於能够滿足極致輕量化的要求,該資料被廣泛應用到汽車行業。“市場上從20萬元到2000萬之元間的汽車都在嘗試應用碳纖維材料。”該企業市場總監陳文瑾說,亨睿碳纖維去年完成30多萬件的產品銷售,在國內汽車碳纖維零部件細分市場佔有率為70%,今年的產品交付量將翻倍。
行業高占比,代表著對科技的認可度高,其背後除了强大的量產能力外,還有更為覈心的複合材料結構設計能力。
最近,劉敏手頭同時推進五個項目包,每個項目包中都有六七件待開發的新產品,忙得不可開交。汽車零部件外型雖然大同小异,但合作方對資料效能要求不同,與汽車周圍零部件的匹配管道不同,囙此每一個新產品都需要重構資料體系。
“現在還算‘輕鬆’的,汽車行業剛開始接納碳纖維材料時,才是最難熬的日子。”劉敏對那段時光記憶猶新。前些年,汽車企業沒有碳纖維複合材料的結構設計能力,更多的是在汽車設計完成後,用碳纖維的汽車零部件進行替換。
亨睿碳纖維發現,這種模式成本過高、開發週期太長,反而限制了碳纖維複合材料的發展。“金屬是均質資料,而纖維絲具有方向性。囙此碳纖維產品的前端設計非常重要。”劉敏形象的說,做不同風格的衣服需要不同材質、顏色的布料進行裁切縫合。碳纖維複合材料產品也是一樣,比如,透亮型和快速固化型是兩種完全不同的設計思路,在纖維絲角度的擺放和裁切,黏合劑的配方等方面大不相同。
正是認識到碳纖維產品設計的現狀,亨睿轉變思維,决定“向前走一步”,介入到汽車廠商前期的研發設計,在設計之初就確定好碳纖維汽車零部件的使用和具體效能,進而降低成本。
聽上去是簡單的一步,但對企業的複合材料結構設計能力提出了更高的要求。為此,企業與德國頂尖科研機構攜手,成立亞洲最大,同時也是國內首個先進複合材料技術中心,主攻複合材料汽車輕量化應用。
如今,亨睿已經把碳纖維“編出花”,形成從資料選擇,到碳纖維材料排布,到織物和樹脂體系配方,再到總成產品結構對接,最後到模擬分析的全鏈條複合材料的結構設計能力。這種設計能力,成為亨睿“獨步”國內碳纖維市場的核心競爭力。
市場在變,需求也跟著在變,這更需要有覈心的設計能力。今年以來,劉敏觀察發現,汽車企業對碳纖維複合材料的使用範圍越來越廣,也更多元,從以往注重車面裝潢到現在注重內部結構,資料的使用也從熱固性碳纖維過渡到熱固性、熱塑性碳纖維兼而有之。
“‘在合適的地方用合適的資料’成為汽車企業的共識,我們擁有複合材料的設計能力,能够給他們提供更多的工藝選擇。”劉敏說,經他手開發的碳纖維汽車零部件產品類型就已經超過400種。
這些新產品的研發和測試都是在先進複合材料技術中心完成。記者來到這裡,看到展廳裏擺著由碳纖維複合材料製作的汽車輪轂、行李箱蓋、引擎蓋、座椅框架、後底盤、座艙等等,涵蓋了車身件、底盤件、內外飾件。值得一提的是,亨睿碳纖維現時正向“飛行汽車”領域探索,並且在風電、氫能、綠色建築等領域提前佈局。
碳纖維複合材料的應用領域越來越廣,隨之而來的便是回收問題。“所有碳纖維產品,我們都能反復回收再利用。”先進複合材料技術中心研發工程部副部長餘文俊介紹,回收的碳纖維會被打碎重塑,做成碳纖維建築模具、注塑件等產品,進行降級使用,相比較同領域的其他材質產品更具競爭力。現時,該企業構建了完整的碳纖維複合材料綠色自迴圈體系,覆蓋從資料改性和開發,到產品試製及量產,再到回收再利用的各個環節,成為國內首個形成碳纖維複合材料利用閉環的企業。
在科技的支撐下,亨睿的發展健步如飛,成為中國汽車碳纖維零部件供應領域的龍頭企業,近三年,企業銷售額每年保持倍數增長,在去年獲評國家專精特新“小巨人”。“我們有近60億元的訂單在手,生產計畫已經排到2027年,仍有源源不斷地新訂單加入。”陳文瑾說,亨睿碳纖維將持續新增產線、擴大產能,已啟動建設新生產基地,占地7萬平方米,預計於2025年正式投入使用,未來公司將向更大規模和先進化生產方向邁出堅實步伐。
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