2017年09月06日

CSP:让复合材料承担汽车轻量化重任

(转载自复材应用技术”)

  前几年,汽车媒体曾就哪种汽车更结实有过一番争论。其中持“钢板论”的一派认为,德系车钢板厚,所以最结实、最扛撞。那么,进入汽车产品追求更环保更节能的新时代,厚重的钢板已不再时髦,车身减重已是势在必行,但哪种材料更有优势承担汽车轻量化的重任呢?




  在此次中国汽车媒体底特律之行中,五洲工程塑料公司(英文简称CSP)是重要一站。负责接待中国记者的公司战略副总裁罗伯特-西蒙(Robert Simon)先生非常自豪地表示,该公司拥有的超轻复合工程材料TCA技术,能够全方位地向整车厂提供汽车轻量化方案。


图为Robert Simon 先生向中国记者介绍复合材料与轻量化关系


  • 复合材料可以全方位替代车用钢材

  在CSP公司巨大的展厅里,摆放着JEEP、皮卡、轿跑车等样车,还有不同车型的车身覆盖件、翼子板等,甚至还有高大威猛的大卡车车头覆盖件。




图为Robert Simon 先生向中国记者展示复合材料做的大卡车车头部分覆盖件


  罗伯特-西蒙(Robert Simon)先生一一向记者介绍,这些都不是钢铁板材制成的,而是CSP公司研发生产的TCA超轻材料。这种材料是以尼龙为主的碳纤维材料+布纤维而制成的复合材料。

  用这种复合材料做成的整车,能不能达到钢板车身的硬度?面对记者们的狐疑,罗伯特-西蒙(Robert Simon)先生播放到了一段有趣的对比试验视频。视频中,两辆车身结构不同的皮卡车并排展示,一个吊车把几吨重的石头均匀倾洒在两辆车上。然后清理车身后发现,全钢车身的皮卡出现许多坑洼裂缝,而复合材料做的车身只是有几个石头砸的白点。




两辆不同车身材质的皮卡被倾洒了重重的石头




实验结果显示复合材料的皮卡箱体更结实


  记者们在展厅看到,TCA超轻复合材料不但可以代替碳钢、铝合金等用于SUV、皮卡、轿车车身覆盖件,而且还可用于皮卡等运输工具的箱体、电动车的电池外包装,甚至发动机的油底壳。




图为CSP公司与青岛威奥公司合资成立的赛史品威奥公司销售总监赵明天先生向记者介绍用复合材料做的皮卡箱体

  • 复合材料在汽车轻量化中的作用不可小视

  根据罗伯特-西蒙(Robert Simon)先生的介绍,已由50年历史的CSP公司发展至今,主营业务就是车用TCA超轻复合材料,产品配套范围覆盖乘用车和商用车。目前全球员工超过3000人,年销售额在6亿美元左右。根据客户基地的分布,CSP在美国设有11家、法国和中国各一家生产基地。




这辆JEEP 的车身板材就是由复合材料制成的


  在谈到TCA超轻复合材料在汽车轻量化的作用时,罗伯特-西蒙(Robert Simon)先生介绍,CSP公司从2005年开始研发A级曲面复合材料,检测结果是,使用这种材料后,整车重量要比车用传统碳钢轻10% 。2012年,CSP公司又推出超轻曲面材料(TCA),实验装车检测,整车重量比碳钢轻50%。2015年,公司又推出了较高成本的碳纤维复合材料。




为减轻车重,雪佛兰电动车的电池托架也采用了CSP公司提供的复合材料


  有实验数据显示,整车每减轻10% 的重量,就可以提高3%的燃油经济性。但轻量化也需要一定代价,这就是成本。在与碳钢竞争的新型车用材料中,使用铝合金的成本是:整车每减重1公斤需花费16元人民币;而复合材料则为5元。




车子减重既节约燃耗,亦可提速。图为采用CSP超轻复合材料做翼子板的雪佛兰轿跑车


  罗伯特-西蒙(Robert Simon)先生也坦承表示,由于汽车工业是由钢铁等重金属发展起来的,主机厂对由化学材料制成的复合材料的结构安全存在担心和不相信的心理。但其实CSP在产品结构性上的强度测试是非常完善和全面的。从成本上看,车用钣金材料生产工序多,需要投入的模具多;而复合材料只需一个工装模具即可,大大降低了成本。




CSP公司研发的汽车轻量化方案引起中国记者的极大兴趣


  罗伯特-西蒙(Robert Simon)先生在回答记者提出的复合材料在未来汽车工业的应用前景时表示,今后车上的铸铝材料都可用复合材料代替。

  • 中国也将同步生产先进的车用复合材料

  CSP公司领先的车用复合材料技术,也吸引了中国企业与之合作。在底特律的CSP公司总部,记者们见到了专程从国内赶来参与采访活动的赵明天先生,他的身份是CSP公司与青岛威奥公司合资成立的赛史品威奥公司销售总监。




赛史品威奥公司销售总监赵明天先生对CSP最新材料技术在中国市场的推广表示有极大的信心

  据赵明天介绍,CSP公司注意到中国政府频频出台对汽车油耗标准提升的政策规定,以及中国政府鼓励使用的电动汽车政策,因而与中方合作方积极向中国引进CSP公司的核心技术产品。合资企业双方各按50:50出资成立企业,生产基地定在唐山,车间面积达到322000平方米。公司主打CSP公司主营产品,特别针对电动车的减重提出了相应的技术解决方案。

  赵明天介绍说,到今年底,唐山工厂将实现原料的90%;此外,双方也正在考虑在上海再建一新基地。