國(guó)產(chǎn)高性能纖維把握四個(gè)關(guān)鍵尋求跨越發(fā)展

[編輯:Qsj]  [發(fā)布時(shí)間:2015-09-21]  [中國(guó)紡織報(bào)]

　　“中國(guó)制造2025”10大重點(diǎn)領(lǐng)域中，直接或間接涉及高性能纖維和復(fù)合材料的多達(dá)7個(gè)領(lǐng)域。第21屆中國(guó)國(guó)際化纖會(huì)議期間設(shè)置了專門的分論壇——“高性能纖維及復(fù)合材料”，論壇就當(dāng)前國(guó)內(nèi)外高性能纖維行業(yè)最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)，我國(guó)高性能纖維行業(yè)如何把握發(fā)展機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展等問(wèn)題進(jìn)行了深入探討。與會(huì)專家一致認(rèn)為，“十三五”期間，依托政策優(yōu)勢(shì)和汽車輕量化等多重機(jī)遇，我國(guó)高性能纖維行業(yè)將迎來(lái)最好的發(fā)展時(shí)機(jī)。
　　中國(guó)新材料技術(shù)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、全國(guó)特種合成纖維信息中心主任羅益鋒：
　　把握四個(gè)關(guān)鍵尋求跨越發(fā)展
　　“十三五”期間，全球高性能纖維將迎來(lái)新一輪擴(kuò)產(chǎn)熱潮，這將給我國(guó)高性能纖維行業(yè)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。我國(guó)高性能纖維行業(yè)要想獲得跨越式發(fā)展，就必須從以下幾個(gè)方面尋求突破：
　　第一，抓住創(chuàng)新主線，突破技術(shù)瓶頸，邁入國(guó)際先進(jìn)水平。行業(yè)應(yīng)利用全新紡絲工藝技術(shù)及后處理技術(shù)，發(fā)展超高性能有機(jī)纖維及碳纖維，降低生產(chǎn)成本，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力；應(yīng)建設(shè)低成本的高性能纖維生產(chǎn)線，使大絲束聚丙烯腈基碳纖維的成本下降，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域；應(yīng)研發(fā)各種添加于纖維中的陶瓷等納米粉體，改進(jìn)纖維綜合性能。
　　第二，實(shí)現(xiàn)高性能纖維品種的多樣化和進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化，滿足民用、國(guó)防和軍工的各種需求。目前，我國(guó)的研發(fā)現(xiàn)狀和各種條件，已基本具備在未來(lái)5年內(nèi)形成較完整的高性能纖維產(chǎn)品體系，包括目前仍處于研發(fā)階段的PBO、聚芳酯、聚醚酰亞胺、PEEK、M-5、嘧胺等纖維，都有望實(shí)現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn)。到2020年，我國(guó)有望發(fā)展成為高性能纖維品種最全的國(guó)家。
　　第三，新市場(chǎng)開發(fā)要從量大面寬的應(yīng)用領(lǐng)域和國(guó)防軍工開始。一方面，到2020年，我國(guó)汽車工業(yè)要跟上國(guó)際大潮流，使汽車減重50%～60%。高性能纖維行業(yè)應(yīng)利用強(qiáng)制性的環(huán)保節(jié)能法律法規(guī)，優(yōu)先開發(fā)以汽車為首的交通運(yùn)輸工具的輕量化。另一方面，隨著風(fēng)電葉片的大型化和海上風(fēng)電的快速發(fā)展，需要選用較廉價(jià)的大絲束碳纖維主梁與玻纖復(fù)合材料相組合，這方面我國(guó)剛起步，未來(lái)需求量大。
　　第四，我國(guó)正面臨復(fù)雜的國(guó)際環(huán)境，國(guó)防軍工的需求擴(kuò)大以及國(guó)外的相關(guān)封鎖，為我國(guó)高性能纖維的發(fā)展創(chuàng)造了良好的機(jī)遇。國(guó)防軍工對(duì)列裝產(chǎn)品的要求相當(dāng)高，特別是質(zhì)量的穩(wěn)定性，這為改變當(dāng)前國(guó)產(chǎn)高性能纖維離散系數(shù)偏大的問(wèn)題起到推進(jìn)作用。同時(shí)，航天航空和新一代戰(zhàn)略武器以及巨型運(yùn)載火箭等的發(fā)展，將催生一批超高性能纖維的發(fā)展，有助于縮短我國(guó)與國(guó)外在高端產(chǎn)品方面的差距，甚至使我國(guó)有望出現(xiàn)一批國(guó)際領(lǐng)先的產(chǎn)品。
　　若從國(guó)家層面看，國(guó)家應(yīng)加大對(duì)自主創(chuàng)新和引進(jìn)國(guó)外領(lǐng)先技術(shù)和設(shè)備的支持力度，走跨越式發(fā)展的道路；應(yīng)制訂切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)戰(zhàn)略，最大限度地扭轉(zhuǎn)我國(guó)當(dāng)前“小而散”和主要品種全行業(yè)虧損的難題，從而走出一條具有“中國(guó)特色”的高性能纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。
　　江蘇奧新新能源汽車有限公司總經(jīng)理史踐：
　　汽車輕量化推動(dòng)碳纖維應(yīng)用
　　目前，除賽車和豪華車外，部分量產(chǎn)車型開始使用碳纖維復(fù)合材料（CFRP），如寶馬i3/i8，大眾GOLF7、GT1，雷克薩斯LFA，奔馳SLR等使用CFRP的汽車產(chǎn)品已上市，或準(zhǔn)備推向市場(chǎng)。世界一流汽車企業(yè)紛紛與原材料供應(yīng)商合作，組成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，推動(dòng)CFRP的大規(guī)模應(yīng)用，如豐田汽車與豐田自動(dòng)織機(jī)合作，通用汽車與帝人合作。
　　CFRP應(yīng)用在汽車上有很多優(yōu)勢(shì)：一是能獲得更好的震動(dòng)阻尼，使汽車有更好的駕駛性能，輕合金需要9秒才能停止震動(dòng)，CFRP則2秒就能停止。二是能獲得更低的組裝耗費(fèi)，如更低的組裝工時(shí)，更低的材料耗費(fèi)等。三是更好的碰撞安全性，CFRP能量吸收能力比金屬材料高出4倍~5倍。四是提升材料耐疲勞性，提升汽車的可靠性能。鋼和鋁的疲勞強(qiáng)度是抗拉強(qiáng)度的30%~50%，而CFRP可達(dá)70%~80%。五是輕量化，提升行駛里程和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。CFRP的比強(qiáng)度是鋼SAE1010(冷軋)的近20倍，是鋁6061-T6的近10倍，其比模量則超過(guò)這些鋼和鋁材的3倍，用CFRP代替鋼或鋁可減輕重量20%～50%。
　　與傳統(tǒng)汽車相比，電動(dòng)汽車更需要輕量化，電動(dòng)汽車更能平衡輕量化材料導(dǎo)致的成本上升，更能夠帶動(dòng)輕量化的規(guī)?；瘧?yīng)用。
　　目前，奧新公司電動(dòng)汽車的核心理念就是——輕量化。這包括：一是整車的輕量化，車殼使用CFRP，底盤使用輕質(zhì)金屬材料；二是電池的高比能量化，化學(xué)電池與液體燃油的比能量差距很大，因此電池輕量化很關(guān)鍵，奧新的電池使用三元鋰聚合物；三是電控、電驅(qū)動(dòng)的高效化。
　　奧新推出了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的全碳纖維整體車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用HP-RTM（高壓真空輔助模壓成型），克服了單純用RTM工藝只能單件小批量生產(chǎn)、節(jié)拍慢的弊端。同時(shí)，奧新在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)了自制裝備年產(chǎn)過(guò)萬(wàn)輛的碳纖維復(fù)合材料HP-RTM熱固成型工藝系統(tǒng)，推出了兩座碳纖維電動(dòng)車、4座碳纖維電動(dòng)車設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了4座碳纖維車身的批量生產(chǎn)。今后，“碳纖維+新能源”是奧新的汽車產(chǎn)業(yè)布局。我們認(rèn)為，采用新材料和新結(jié)構(gòu)后的電動(dòng)汽車將實(shí)現(xiàn)汽車制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)革命，我們希望能夠引領(lǐng)國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車輕量化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)革命。